西安交通大学任晓兵研究团队取得一项新突破★★。他们开发出一种类似聚合物的超高强度金属合金。2024年9月4日出版的《自然》发表了这项成果★★★。
原位X射线衍射分析表明★★★，合金的类聚合物变形行为源于加载和卸载过程中，应变玻璃与R和B19马氏体之间的无核可逆转变。这种具有大规模生产潜力的奇异合金可能为许多未来技术开辟新的领域，如变形航天飞行器、超人型人造肌肉和人造器官。
据悉★★，未来的技术★★★，如变形飞机和超强人造肌肉★★，都依赖于金属合金，它们既要像超高强度的钢一样坚固★★★，又要像聚合物一样柔韧。然而，实现这种“强而柔韧”的合金已被证明具有挑战性★，因为强度和柔韧之间不可避免的权衡。
在该研究中，课题组研究人员报道了一种Ti-50.8 at.% Ni的应力玻璃合金★，具有超高屈服强度y1.8 GPa和类聚合物的超低弹性模量E 10.5 GPa★★，加上超大的约8%橡胶样弹性应变★。因此★★，与现有结构材料相比，它具有较高的柔性系数y/E 0.17。此外，它可以在零下80C至+80C的宽温度范围内保持这些性能，在高应力下表现出优异的抗疲劳的性能。
该合金是通过简单的三步热机械处理制成的，可扩展到工业流水线★★★，不仅由于变形强化而具有超高强度，而且通过形成独特的★“双种子应变玻璃”微观结构而具有超低模量，该微观结构由应变玻璃基体嵌入少量排列的R和B19马氏体种子组成★★。
