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有史以来最坚硬的合金材料,韧性是钢铁5倍,为高熵合金材料(极高的韧性)

为高熵合金材料。现如今有很多人的出行方式都转化成了飞机,然而近几年来飞机出现事故的情况也是频繁发生的,曾经在2002年的时候,中国航空的611号航班,在10640米高空当中突然解体,所以机上的人员都会遇难,其实事情发生的主要原因就是金属疲劳。然而近段时间也生产出了有史以来最坚硬的合金材料,那就是高熵合金材料,拥有着很高的韧性。

如果你亲眼目睹了空难现场就知道飞机出现“金属疲劳”有多可怕了,例如2002年5月25日中华航空的611号航班在10640米高空突然解体,机上人员不幸全部遇难,是“金属疲劳”导致了这一起悲剧的发生。秘密网(mimi321)就为大家带来详细介绍有史以来最坚硬的合金材料。

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高熵合金材料。现如今有很多人的出行方式都转化成了飞机,然而近几年来飞机出现事故的情况也是频繁发生的,曾经在2002年的时候,中国航空的611号航班,在10640米高空当中突然解体,所以机上的人员都会遇难,其实事情发生的主要原因就是金属疲劳。然而近段时间也生产出了有史以来最坚硬的合金材料,那就是高熵合金材料,拥有着很高的韧性。

“金属疲劳”让金属材料变形,甚至破裂,若是地面上的机器、物品和车辆出现“金属疲劳”那问题也不大,甚至不会带来太大的财产损失,大不了我们把疲劳部分更换掉就可以了,但飞机在飞行时出现“金属疲劳”却不行。

金属疲劳

金属疲劳其实是可以让金属材料出现变形或者是破裂的这种情况,如果地面上的飞机或者是物品出现了金属疲劳的话,那么问题就不会很大,不会带来很大的财产损失。但是如果在飞机飞行的过程当中出现了金属疲劳的话,那么危害就是比较大的,其实也就是因为航空材料的弱点,坚硬度不够,再加上韧性不足,所以就会导致飞机出现了金属疲劳。

不过现在终于找到了,研究人员找到了一种有史以来最坚硬的合金材料,其韧性是最坚硬的钢合金5倍以上,如果把这种超强的合金材料用在飞机上,即便飞机飞报废了也不会出现“金属疲劳”这个问题。

最坚硬的合金材料

来自美国劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab) 和橡树岭国家实验室的研究人员在研究铬、钴、镍、锰、和铁金属合金时,发现了有史以来最坚硬的合金材料,拥有极强的延展性和极高的韧性。韧性也是比较坚硬的,而且也是坚硬的钢合金5倍以上,如果这种材料放在了飞机上,那么就不会出现金属疲劳的情况。其实这也是来自于美国的劳伦斯伯克利国家实验室,这就是高熵合金材料。这种材料的韧性是比较强的,如果放在了飞机上,那么,飞机就不会出现金属疲劳的问题,而且空难灾害也会相对来说减少。

这种合金是从CrMnFeCoNi(铬、锰、铁、钴和镍)中衍生出来的一种新合金材料(CrCoNi),比普通的铬、钴、镍合金显示出更卓越的性能,它被称为高熵合金 (HEA) 材料,HEA有20多年历史了,一直是研究的热门领域。

知道CrCoNi有多坚硬吗?在同等单位下,金属硅的韧性为1MPa·m ½,铝合金的飞机材料韧性为35MPa·m ½,最好的钢合金韧性只有100MPa·m ½,但是CrCoNi合金材料韧性达到了540MPa·m ½。

其实这种合金材料对于很多人来说都是比较好的,而且也引起了很多人的关注下,现如今飞机材料主要是采用了铝合金以及昂贵的钛合金。相信凭借着人们聪明的头脑,以及科学的技术,能够赢得更多人的喜欢,而且在不久的未来,这种材料也是可以取代现在的飞机材料的。

所以,CrCoNi是现在铝合金飞机材料的15倍以上,是钢合金韧性的5倍以上,如果飞机使用上CrCoNi合金材料,即便飞机开到报废的年限了,应该不会再出现“金属疲劳”这个问题,那么空灾也会相对减少,这是好事一桩。

 

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这项新研究发现于2022年12月1日发表在《科学》网站上,该研究引发了广大的关注,现在飞机材料主要是铝合金和昂贵的钛合金,CrCoNi取代现在的飞机材料将指日可待。

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