俄罗斯加里宁格勒大学研制出低膨胀材料

精密因瓦合金(invar alloys)已经被科学家开发了许多世纪，这些铁和镍基合金能够在给定的温度范围内保持其尺寸不变。正因如此，它们被用于制造精密量具、长度标准、机械表盘细节和类似设备。然而，因瓦合金缺乏许多其他有用的物理特性，也限制了其在其他领域的应用，例如那些需要高导热材料的领域。因此，科学家们长期以来一直在寻求创造一种基于其他金属的独特复合材料，将因瓦合金典型的热膨胀与额外的物理性能结合起来。

加里宁格勒大学（BFU，Baltic Federal University）的一个研究团队开发一种新的复合材料，采用了一种基于降低功能材料热膨胀的传统方法。研究人员将陶瓷或其他粒子添加到原有金属当中。与金属相比，这些粒子的热膨胀要小得多。与整价元素不同的是，这些化合物有反常的性质：例如，它们中的一些在加热时可以收缩。此外，这种收缩的程度是可以调控的。以金属和其他粒子为基础的复合材料可以控制它们的热膨胀，并将其降低到几乎为零。这大大拓宽了这些新型金属的应用范围。

为了获得复合材料，研究团队对铝和六硼化钐粉末进行热压。之后，该团队用光学显微镜研究了结果，并使用x射线断层摄影术来诊断样品的内部结构，而不需要额外的抛光和整理。通过逐层扫描，研究人员建立了这种新物质的三维模型，并发现六硼化钐颗粒均匀地分布在铝中。为了测量它的热膨胀，研究小组在10-210 K（-263.150C至-63.150C）的温度范围内使用了电容膨胀法。样品在45 K（-228.150C）时热膨胀为零。

因瓦合金指含有35.4%镍的铁合金，常温下具有很低的热膨胀系数（-20℃~20℃之间，其平均值约1.6×10-6/℃），号称金属之王，是精密仪器设备不可或缺的结构材料。[引自“航空工业信息网”]