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日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)受熱收縮的新負(fù)熱膨脹材料未來可解決熱膨脹問題

2017-02-15 11:20:00 作者：本網(wǎng)整理來源：中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院分享至：

近日，日本材料科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種受熱收縮、罕見的新材料。該材料是一種金屬-陶瓷復(fù)合材料，由鈣、釕和氧原子構(gòu)成，其在受熱時(shí)，體積收縮6.7%，創(chuàng)下負(fù)熱膨脹材料（NTE）新紀(jì)錄。

不論是電子行業(yè)，還是航空航天和醫(yī)療器械領(lǐng)域，其器件和機(jī)械設(shè)備在惡劣條件中運(yùn)行時(shí)必須保持一定的精度和可預(yù)測(cè)性，而溫度的變化則會(huì)引起材料膨脹或收縮，最終導(dǎo)致材料變形和分解，削弱這些設(shè)備的精度和相關(guān)性能。

大部分材料在受熱時(shí)都會(huì)發(fā)生膨脹，但在普通材料中摻入NTE材料后，可以更精確地控制材料膨脹和收縮的循環(huán)周期，甚至可以制造一種近乎零膨脹率的新型復(fù)合材料。

通過觀察X射線譜發(fā)現(xiàn)，該材料原子在受熱時(shí)極其敏感，會(huì)引起材料微結(jié)構(gòu)發(fā)生獨(dú)特的變化，導(dǎo)致體積收縮?？茖W(xué)家們?cè)谠摬牧暇ЯＶ車l(fā)現(xiàn)了空位。

日本名古屋大學(xué)材料科學(xué)家Koshi Takenaka稱，原子結(jié)構(gòu)不均勻的變化似乎導(dǎo)致了材料微結(jié)構(gòu)的變形，意味著晶粒周圍的空位發(fā)生分解，因此材料發(fā)生收縮。這是一種新的制造負(fù)熱膨脹材料的方法，通過這種方法，人類可以制造出補(bǔ)償熱膨脹的新材料。

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責(zé)任編輯：汪玉玲

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