俄羅斯和中國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種復(fù)合材料，能夠在極寒環(huán)境下保持高強(qiáng)度和可塑性。他們認(rèn)為，這項(xiàng)成果可應(yīng)用于在低溫環(huán)境下使用的設(shè)備，包括航天、低溫工業(yè)和極地領(lǐng)域。相關(guān)研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《納米材料》上。

　　俄羅斯國(guó)家研究型技術(shù)大學(xué)MISIS與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)科學(xué)家共同研究了復(fù)合材料如何在低于-150°C的溫度(低溫)下發(fā)生斷裂，并設(shè)置了一項(xiàng)任務(wù)，即研發(fā)出能夠在這種極端條件下保持機(jī)械性能的新型復(fù)合化合物。

　　MISIS大學(xué)物理教研室副教授伊萬(wàn)·薩夫羅諾夫表示，研究人員在金屬和金屬玻璃化合物的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出一種層狀復(fù)合材料，這種材料在極低溫度下不會(huì)發(fā)生脆性斷裂。

　　技術(shù)科學(xué)博士、MISIS大學(xué)物理教研室主任伊萬(wàn)·烏沙科夫表示：“新材料在受到?jīng)_擊時(shí)不會(huì)碎裂成許多碎片，這與晶態(tài)和非晶態(tài)金屬合金邊界上的特殊瞬變過(guò)程有關(guān)。在這一邊界出現(xiàn)裂紋會(huì)導(dǎo)致裂紋尖端前的原子躍遷，從而引起材料的強(qiáng)烈局部加溫。加熱后的金屬更具可塑性，會(huì)改變斷裂性，抑制裂紋擴(kuò)展。這使得樣本在低溫條件下仍能保持強(qiáng)度。”

　　這位科學(xué)家指出，這種多層復(fù)合材料可用于制造在低溫或超低溫條件下運(yùn)行的機(jī)器部件和結(jié)構(gòu)，如航天、低溫工業(yè)和極地領(lǐng)域。

　　伊萬(wàn)·薩夫羅諾夫指出：“我們正在研發(fā)的以晶態(tài)金屬和金屬玻璃為基礎(chǔ)的復(fù)合材料易于獲取，而且很容易加工改造。其制造技術(shù)基于不同成分材料的傳統(tǒng)焊接。我們已經(jīng)從理論和實(shí)驗(yàn)上確定了在各成分良好‘關(guān)聯(lián)’的條件下金屬玻璃不會(huì)發(fā)生結(jié)晶的有效溫度。”

　　未來(lái)科學(xué)家計(jì)劃改進(jìn)這種復(fù)合材料的制造技術(shù)。他們還將改善其成分，以提高低溫條件下的機(jī)械強(qiáng)度和抗輻射能力。

　　該研究在支持俄羅斯高校的國(guó)家計(jì)劃“優(yōu)先 2030”框架內(nèi)進(jìn)行。

責(zé)編：微科普