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美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型材料彎曲規(guī)則 或?yàn)橄乱淮冗M(jìn)材料研發(fā)奠定基礎(chǔ)

2019-09-17 07:28:28 changyuan
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研究人員表示此項(xiàng)研究增加了一個(gè)可以控制參數(shù),以提升材料的強(qiáng)度和延展性。延展性就是金屬能夠彎曲的能力,大多數(shù)提高金屬?gòu)?qiáng)度的方法是以犧牲其靈活性為代價(jià)的,而且金屬的抗彎曲性越強(qiáng),越容易在壓力下開(kāi)裂。但是,研究人員研究出來(lái)的新彎曲機(jī)制可讓工程師不冒材料斷裂的風(fēng)險(xiǎn),加固材料。該研究對(duì)于美國(guó)軍方來(lái)說(shuō)非常重要,因?yàn)槊儡娖惹行枰獔?jiān)固耐用的材料,以幫助戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)的安全。


該重大發(fā)現(xiàn)將為下一代先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料的開(kāi)發(fā)奠定技術(shù)基礎(chǔ),而此類(lèi)先進(jìn)材料可能最終會(huì)用于陸軍裝備以及汽車(chē)。


一般來(lái)說(shuō),工程師們會(huì)通過(guò)冷加工或退火等技術(shù)控制金屬的強(qiáng)度,此類(lèi)技術(shù)通過(guò)結(jié)構(gòu)不規(guī)則(位錯(cuò))達(dá)到目的。位錯(cuò)是金屬晶格中的不規(guī)則現(xiàn)象,指晶體材料的一種內(nèi)部微觀缺陷,即原子的局部不規(guī)則排列(晶體學(xué)缺陷)。正常的金屬能夠彎曲就是因?yàn)槲诲e(cuò)導(dǎo)致材料原子移動(dòng),從而在材料變形的時(shí)候,不會(huì)立即撕裂晶體內(nèi)部的單鍵。 


但是,加固技術(shù)會(huì)限制位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),因此,研究人員發(fā)現(xiàn)金屬化合物-釤鈷在位錯(cuò)沒(méi)有發(fā)生時(shí),就能輕易彎曲,著實(shí)令人震驚。此外,釤鈷發(fā)生彎曲時(shí),晶體內(nèi)部形成了窄帶,分子呈“非晶態(tài)”結(jié)構(gòu),而不是金屬其他部分所呈現(xiàn)的規(guī)則網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。而此類(lèi)非晶態(tài)的“窄帶”就造成了該金屬?gòu)澢?/span>


研究人員計(jì)劃尋找其他可能也會(huì)以此種特殊方式發(fā)生彎曲的材料,最終,他們希望能夠利用此種現(xiàn)象調(diào)整材料的強(qiáng)度和靈活性。

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