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美國隊長的埃德曼盾牌或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實，科學(xué)家研制出強度四倍于不銹鋼的新型合金

2018-07-20 10:59:33 作者：本網(wǎng)整理來源：phys 分享至：

圖片來源：北德克薩斯大學(xué)

近日，科學(xué)家們研制出一種含有鉻、鈷、鐵、錳、硅的新型合金，其強度是不銹鋼材料的四倍。

其雖然不是漫威中黑豹的振金，也不是美國隊長手中的埃德曼無敵盾牌，但由北德克薩斯大學(xué)研究人員設(shè)計出的這種新型合金，其性能已與那些超級合金相接近。

研究員Saurabh Nene與北德克薩斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院合作，通過加入不同的金屬元素，賦予了合金新的強度。Nene表示，這種合金沒有像漫畫中虛構(gòu)的那樣引人注目，它是通過熔化和澆鑄的工藝，然后再采用扁平的薄模具進行“摩擦攪拌”成型。

Nene已經(jīng)對這項工作進行了八個月的研究，他提到，通過將攪拌摩擦裝置強行插入冷金屬液中，會嚴重破壞金屬的晶體結(jié)構(gòu)。“當(dāng)你將攪拌裝置插入到金屬液體中時，會產(chǎn)生大量的摩擦熱，”Nene說道“并且金屬的混合和流動會使得晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強烈的變形。”

而現(xiàn)在，雖然這種新型合金擁有著無與倫比的性能，但其在商業(yè)化使用的唯一問題便是成本。雖然他也無法準(zhǔn)確估計成本具體是多少，但他正試圖改變合金的化學(xué)成分來取代鈷元素。因為目前每噸鈷的成本為78,500美元，而每噸鐵卻只需花費65美元，如果能夠?qū)崿F(xiàn)等效替代，那么商業(yè)化也將指日可待。

“我們?nèi)栽谂ふ乙环N物美價廉的替代品，希望成本降低的同時還能保留住其優(yōu)異的性能。” Nene說道。

Nene和他實驗室的同事們Michael Frank，Kaimiao Liu，Brandon McWilliams以及馬里蘭州美國陸軍研究實驗室的Kyu Cho等人，在7月2日的 “Scientific Reports”期刊上發(fā)表了這一研究成果。

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責(zé)任編輯：韓鑫

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