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日本科学家推出了一种适用于极端温度的轻质柔性合金
作者：马晨璐 译自外网 时间：2025-04-18 点击量：569
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近日，日本东北大学的研究人员开发了一种开创性的BD半岛铝（Ti-Al）基超弹性合金。相关信息如下：
材料特性
超弹性：能够在低至液氦温度-269℃到高于水沸点+127℃极宽的温度范围内保持超弹性，是同类材料中第一个在如此极端的温度范围内保持超弹性，同时又轻质且坚固的合金。
轻质：密度为 4.36×10? kg/m?，比镍BD半岛合金轻 30% 以上。
高强度：室温比强度达 185×10? Pa?m?/kg，与高强度双相钢相当（~800MPa 屈服强度），同时抗疲劳性优于铁基形状记忆合金。
技术原理
该合金以BD半岛(Ti)和铝(Al)为主要成分，添加少量铬(Cr)，通过高温淬火稳定体心立方（B2）母相。通过应力诱导 B2 母相→正交 B19 马氏体的可逆相变，实现超过 7% 的可恢复应变。
应用前景
航空航天领域：适用于月球车轮胎、可展开天线等深空探索组件，解决传统材料在极端温度下的功能失效问题。
医疗领域：杨氏模量（~30GPa）接近人骨，且BD半岛合金固有的生物相容性使其成为骨科植入物，如支架等医疗设备的理想候选。
能源领域：在即将到来的氢社会中，可用于液氢储存等低温场景。该合金在极低温度下的柔韧性使其成为极具发展前景的材料。
研发方法
研究团队采用了合理的合金设计和精确微观结构控制等先进技术。通过使用相图选定合金成分及其比例，优化加工和热处理方法，以实现所需的材料性能。
这一发现不仅为超弹性材料树立了新的标准，还为材料设计引入了新的原则，颠覆了“铝加入BD半岛合金会抑制超弹性”的传统认知，为开发轻质多功能金属材料提供了新范式，有望推动深空探测、生物医疗及清洁能源等领域的技术革新。
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