高纯钛中生成纳米孪晶结构的低温锻造过程示意图研究人员对新形成的材料进行了一系列压力测试 , 并使用电子显微镜来观察、揭示其独特性能 。 在这些测试中 , 他们发现纳米孪晶钛具有更好的可成形性 , 因为它既能形成新的纳米孪晶边界 , 又能消除先前形成的边界 , 这两者都有助于变形 。 他们还在高达1112华氏度(约为流动熔浆的温度)极端温度下测试了这种材料 , 发现它“坚挺”地保持了它的结构和特性 , 证明了这种材料的多功能性和广泛性 。 在超低温下 , 纳米孪晶钛能够承受比普通钛更大的应变 , 这与大多数金属通常的情况相反 。 在低温下 , 大多数材料会变得更脆 。
这些纳米孪晶结构的大小和数量可以改变金属的特性 。 就钛而言 , 研究人员发现纳米孪晶使金属的强度增加了一倍 , 在室温下延展性增加了30% 。 在超低温下 , 这种改善更为显著——纳米孪晶钛能够在断裂前长度翻倍 。 纳米孪晶钛在相对较高的温度下也保持了其优异的性能 , 表明这些性能不仅会在多种温度条件下存在 , 而且会在外层空间的极寒和喷气发动机的高热附近持续存在 。 使用低温锻造制造纳米孪晶钛具有潜在的成本效益 , 可用于商业生产 , 并用于生产易回收的产品 。 此外 , 正如Minor所说 , 该研究展示了钛的纳米孪晶机制 , 但它‘举一反三’、很有可能会在延展性受限的其他材料中发挥作用 。 ”未来 , 研究人员会不断探索他们为钛开发的工艺是否可以应用于其他金属 。
【纳米孪晶钛锚定可持续制造,诠释“更强、更轻、更好”】来源:伯克利实验室官网
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