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    钛合金的未来-高熵合金




    近日有消息报道,来自美国北卡罗莱纳州立大学和卡塔尔大学的研究人员合作,利用机械合金法融合锂、镁、钛、铝和钪来打造全新高熵合金-低密度纳米晶合金(Al20Li20Mg10Sc20Ti30),预估的材料强度重量比要明显高出其它纳米晶合金,甚至可以与陶瓷相媲美,目前任何一种金属都不具备这样的优越性能。  现货价格查询

    高熵合金(HEAs)是多组分合金系统中的一个全新分类,这种合金的设计理念不是向金属材料中添加单一基本元素,而是选择那些可以在近等原子混合条件下,形成固溶体的各种元素物质。

    新型高熵合金的密度为2.67克/立方厘米,纳米晶晶粒直径为12纳米,机械硬度达到5900兆帕。密度大小和铝合金基本相同,但是强度要超过钛合金,具有高强度和低密度(这里低密度是指密度小于3克/立方厘米)的双重特点;强度重量比甚至可以与一些陶瓷相提并论,而且比陶瓷更有韧性,不易碎裂。研发人员还在围绕这种新型材料展开更深入的工作,试图全面了解该高熵合金的特性,并发掘出最合适的生产制造工艺。

    现在这种合金面临的最主要问题是,材料含有20%的金属钪,而钪的价格非常昂贵;研发人员正努力探究钪是否能够从合金中被取代或移除。

    相关知识:

    低密度、高强度合金的应用在交通运输和能源领域有助于节省资源消耗,虽然相关研发一直都是被关注的热点问题,但是迄今为止很少有低密度高熵合金研究的报导而单相低密度高熵合金甚至从没有被报导过。

    钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件;如此重要的应用之所以选择钛合金,就是因为其比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比铝、钢强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。

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