超级合金

挑战高温极限：科学家为我们打开一扇通往 “廉价超合金” 的大门

打破常规的奇异金属:新型合金材料有望实现科幻电影中的场景

传统的金属材料往往难以兼顾高强度与高韧性，特别是在极端温度条件下，其性能往往会大幅衰减。然而，科学研究的魅力就在于不断突破既有认知的边界。近日一项最新研究不仅揭示了一种合金奇迹，更在理论与实践层面挑战了长期以来对材料性能极限的认知。它不仅仅是一项科学发现，更是对材料工程学未来的深刻启示，预示着新型高性能材料时代的到来。

NASA已经展示了一种突破性的3D打印高温材料，新型3D打印超级合金可以承受高温，可以为飞机和航天器制造更坚固、更耐用的零部件。

美英科学家在近期出版的《科学》杂志上刊发论文称，他们在零下253.15℃附近，研究由铬、钴和镍组成的合金CrCoNi时，测得了迄今最高的坚韧度。研究表明，CrCoNi具有极高的延展性和强度，且随着温度降低，其坚硬度和延展性会提高而非降低，与现有大多数其他材料背道而驰，有望在低温领域发挥用武之地。

超级合金是具有出色强度的复合材料。研究人员通过将颗粒嵌入金属基质中来设计超级合金。当受到应力时，颗粒和基体会发生不同的变形。这可能会导致合金制成的零件失效。研究人员使用中子来探测两种不同的高温合金在高温和实际应用中常见的载荷下所经历的内部应力。这些测量提供了有关条件下变形机制的关键见解。结果还有助于验证研究人员用来预测材料行为的数学模型。

金属增材制造领域中更坚固的材料有望在一系列行业中获得更大的适用性。研究人员指出除了航空航天，高强度和高耐热合金也可以部署在各种军事应用中。此外，在将增材制造作为一种工业解决方案以及减法制造选项进行营销时，更可靠的合金效果更好。圣塔芭芭拉大学和橡树岭国家实验室的研究人员发现了一种新的抗缺陷钴镍超合金。他们的结果发表在《自然》杂志 上。