城大发现超弹性合金 适用于航天工程
2022-02-18 00:00(星岛日报报道)一般金属在加热时便会软化,导致性能下降,城市大学的研究团队发现一种超弹性合金,其刚度(弹性模量)不会随温度变化,更几乎没有能量损耗。负责研究的机械工程学系教授杨勇指,新合金可广泛应用于航天工程装置和机械上,潜力甚大。
名为「高熵艾林瓦合金」的超弹性合金,是城大工学院、物理学系学者组成的研究团队,首次发现该合金被加热至摄氏一千度时,其刚度与在室温时一样,甚至稍有增加。负责项目的城大教授杨勇表示,结果是史无前例,颠覆了所有人的认知,「多数金属遇热时会膨胀并软化,但该合金即使膨胀,其弹性也没有减少。」
极端温差下保持坚固
研究团队亦发现,「高熵艾林瓦合金」不会耗散能量,所以不会产生热能,导致装置发热故障,适用于制作高精准度的仪器,例如表和精密计时器等。杨勇形容,该合金极具潜力,特别是用于航天工程上,「例如月球表面温度可高至摄氏一百二十二度及低至零下二百三十二度,而该合金于极端环境中都能保持坚固和完整,因此非常适合应用于太空任务中,须在巨大温差环境下运作的机械。」
团队拆解该合金并分析其原理,发现它拥有独特、高度扭曲的晶格结构,以及复杂的原子级化学元素分布,可阻止位错移动,因此展现出极佳的弹性应变极限,目前已为发现申请专利,并在国际知名学术期刊《自然》上发表研究结果。今次研究亦获北京高压科学研究中心及法国里昂大学的学者参与,并获本港的研究资助局、广东省基础与应用基础研究重大项目,以及台湾的中央研究院前瞻计画资助。
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