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日本发明超轻形状记忆镁钪合金,有望应用于航天等领域
金陵 2016-07-28
导语

近日,日本东北大学一个研究小组日前发明一种超轻形状记忆镁钪合金,密度为此前常见的镍钛诺记忆合金的70%,有望应用于航天等领域。

形状记忆合金以镍钛诺记忆合金为典型代表,在医疗、建筑、航空航天等领域应用广泛。

形状记忆合金是由瑞典人奥兰德在1932年首先发现的,在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的形变,恢复形变前的原始状态。

自1932年形状记忆合金被发现之后,1963年美国海军武器实验室发现了钛镍合金,并在1970年将其应用到了航天领域,用钛镍记忆合金制成宇宙飞船的天线。

除了钛镍记忆合金之外,铜基记忆合金,铁基记忆合金以及金镉形状记忆合金也相继被发现。然而,这些形状记忆合金都比较重,不适合在轻量化设计应用场合使用。

近日,日本东北大学一个研究小组日前发明一种超轻形状记忆镁钪合金,密度为此前常见的镍钛诺记忆合金的70%,有望应用于航天等领域这种合金的另一个独特性质是在特定温度下发生“超弹性”效应,表现为能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。

东北大学的研究小组发现,新的超轻镁钪合金除了具有以往最密堆积结镁合金的六方晶构造,还可形成体心立方结构,在零下150摄氏度时展现出超弹性特征。此外,还可通过改变钪的含量来改变镁钪合金发生超弹性效应的操作温度。这种合金因此弹性极好且有形状记忆特性,在高强度和高延展性方面具有很好的平衡性。

研究小组称,迄今人们已经发现了镍钛系、钛系等多种形状记忆合金,但还没有发现以镁等轻量元素为主体的超轻形状记忆合金。此发明有望适用于航天等对轻量性要求较高的领域。相关研究成果已发表在最新一期美国《科学》杂志上。

形状记忆合金应用领域广泛

文章链接:

Yukiko Ogawa, Daisuke Ando, Yuji Sutou, Junichi Koike, "A lightweight shape-memory magnesium alloy," Science, DOI: 10.1126/science.aaf6524

新闻链接:

New lightweight shape-shifting alloy shows potential for a variety of applications

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  • 形状记忆合金
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作者 金陵

本科生

北京大学

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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