東北大學(xué)的一組研究人員開發(fā)了一種新型的超彈性合金,具有幾乎無限的超彈性窗口。該小組在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的論文中描述了這種新合金的特性及其可能的用途。Paulo La Roca和Marcos Sade與國(guó)立Cuyo大學(xué)-CNEA大學(xué)在同一期刊上發(fā)表了一篇Perspective文章,概述了可彎曲合金的狀態(tài)以及日本團(tuán)隊(duì)的工作。
日常使用的大多數(shù)金屬會(huì)彎曲。為了使它們恢復(fù)到原始形狀,通常需要用力,例如錘子。超彈性合金(也稱為具有形狀記憶的金屬)可以彎曲多達(dá)20%的變形,并會(huì)自動(dòng)恢復(fù)其原始形狀。La Roca和Sade指出,金屬中的超彈性可以用應(yīng)力誘發(fā)的馬氏體相變來解釋。但是,此類合金有一個(gè)警告:它們只能在一定溫度范圍內(nèi)反彈到其原始形狀:它們的超彈性窗口。
不幸的是,大多數(shù)這樣的窗戶很小,限制了在實(shí)際應(yīng)用中超彈性金屬的使用。科學(xué)家們希望發(fā)現(xiàn)可以在更寬的溫度范圍內(nèi)使用的合金,以用于諸如太空科學(xué)等應(yīng)用(由于極端溫度)。在這項(xiàng)新的嘗試中,研究人員發(fā)現(xiàn)了這種合金-一種具有幾乎無限的超彈性窗口的合金。在測(cè)試過程中,發(fā)現(xiàn)其超彈性窗口為10到473 K(-263 C°到200 C°),幾乎適用于所有自然環(huán)境。研究人員指出,該合金還發(fā)現(xiàn)熱膨脹非常低。
該團(tuán)隊(duì)通過在Fe-Mn-Al-Ni合金中添加鉻來創(chuàng)建合金。通過這樣做,他們還表明,使用這種方法可以控制熵的變化。測(cè)試新合金的熵變非常接近零。研究人員還注意到,通過改變鉻的含量可以調(diào)節(jié)合金,這凸顯了一個(gè)事實(shí),該團(tuán)隊(duì)實(shí)際上創(chuàng)造了許多超彈性的“因瓦”合金。