俄罗斯国家研究型技术大学与中国矿业大学(北京)科学家,研究出一种在极寒条件下(-150℃)仍能保持机械性能的新型复合化合物。

研究团队此次在金属和金属玻璃化合物的基础上开发出一种层状复合材料。这种材料在极低温度下不会发生脆性断裂。

新材料在受到冲击时也不会碎裂成许多碎片,这与晶态和非晶态金属合金边界上的特殊瞬变过程有关。在这一边界出现裂纹会导致裂纹尖端前的原子跃迁,从而引起材料强烈的局部加温。加温后的金属更具可塑性,会改变断裂性,抑制裂纹扩展。这使得样本在低温条件下仍能保持强度。

正在研发的这种以晶态金属和金属玻璃为基础的复合材料易于获取,而且很容易加工改造。其制造技术基于不同成分材料的传统焊接。团队从理论和实验上已确定了在各成分良好“关联”的条件下金属玻璃不会产生结晶的有效温度。

未来,团队计划改进这种复合材料的制造技术。他们还将改善其成分,以提高低温条件下的机械强度和抗辐射能力。

团队认为这项成果可用于制造在低温或超低温条件下运行的机器部件和结构,在航天、低温工业和极地领域拥有广阔的应用前景。

(记者 张浩)