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美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的埃德曼盾牌或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)，科學(xué)家研制出強(qiáng)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(qiáng)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(guó)隊(duì)長(zhǎng)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(jì)出的這種新型合金，其性能已與那些超級(jí)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(qiáng)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(jìn)行“摩擦攪拌”成型。

Nene已經(jīng)對(duì)這項(xiàng)工作進(jìn)行了八個(gè)月的研究，他提到，通過將攪拌摩擦裝置強(qiáng)行插入冷金屬液中，會(huì)嚴(yán)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，”Nene說道“并且金屬的混合和流動(dòng)會(huì)使得晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)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(jì)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?yàn)槟壳懊繃嶁挼某杀緸?8,500美元，而每噸鐵卻只需花費(fèi)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(jià)廉的替代品，希望成本降低的同時(shí)還能保留住其優(yōu)異的性能。” Nene說道。

Nene和他實(shí)驗(yàn)室的同事們Michael Frank，Kaimiao Liu，Brandon McWilliams以及馬里蘭州美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)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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