左圖是純金屬樣本，右圖是最新研制的新金屬材料，由鎂和碳化硅納米微粒構(gòu)成，每個(gè)中心柱體直徑大約4微米

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，目前，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校研究小組最新研制出一種超高強(qiáng)度，非常輕的金屬材料，他們使用一種新方法分散和穩(wěn)定納米微粒進(jìn)入熔化狀態(tài)的鎂金屬。

這種新型金屬材料是加入密集分散型納米碳化硅微粒的鎂金屬，它可用于制造輕型飛機(jī)、太空飛船和汽車，有助于提高燃料效率，同時(shí)還可用于手機(jī)電子和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備制造領(lǐng)域。據(jù)悉，為了制造超高強(qiáng)度、輕重量金屬材料，研究小組發(fā)現(xiàn)一種新的方法在熔化金屬材料中分散和穩(wěn)定納米微粒，同時(shí)，他們還研制了一種可擴(kuò)展性制造方法，用于制造更高效性能的輕重量金屬。目前，這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《自然》雜志上。

該研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李曉春(音譯)和美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校制造工程系雷聲·查爾(Raytheon Chair)指出，納米微粒能夠在不損壞其可塑性的前提下，真實(shí)提高金屬?gòu)?qiáng)度，尤其是像鎂這樣的輕重量金屬，但是迄今為止沒(méi)有研究小組能夠?qū)⑻沾杉{米微粒分散在熔化金屬中。基于灌輸物理屬性和材料加工過(guò)程，最終我們通過(guò)灌輸密集納米微粒提高金屬屬性，證實(shí)了一種新的方法增強(qiáng)金屬性能。

結(jié)構(gòu)金屬是一種承載金屬，它用于建筑業(yè)和汽車制造。鎂僅是鋁密度的三分之二，是最輕的結(jié)構(gòu)金屬。碳化硅是一種超硬陶瓷材料，通常用于制造工業(yè)刀片。目前，這項(xiàng)最新技術(shù)灌輸大量碳化硅微粒(直徑小于100納米)進(jìn)入熔化狀態(tài)的鎂金屬，從而顯著提高了金屬的強(qiáng)度、剛度、可塑性和高溫下的持久度。

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家認(rèn)為陶瓷顆粒能夠潛在地使金屬硬度更高，然而微觀等級(jí)陶瓷顆粒在灌輸過(guò)程中會(huì)損失可塑性。相比之下，納米等級(jí)微粒能夠顯著提高強(qiáng)度或者提高金屬可塑性，但是納米陶瓷顆粒傾向于凝聚在一起，而不是均勻分散，這是由于小型微粒傾向于彼此吸引。為了消除這一問(wèn)題，研究人員將納米微粒分散在熔化的鎂鋅合金中，它們依賴粒子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能彼此分散開(kāi)來(lái)，這將穩(wěn)定納米微粒的均勻分散，避免凝聚在一起。

為了更進(jìn)一步增強(qiáng)這種新金屬材料強(qiáng)度，研究人員使用一種叫做高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)進(jìn)行壓縮。目前，這種新型金屬材料14%是碳化硅納米微粒，86%是鎂鋅合金。

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