中俄科学家近日成功研制出一种抗极寒材料,这种材料在极寒条件下(-150℃)仍能保持机械性能。研究团队基于金属及金属玻璃化合物,开发出了一种层状复合材料。该材料最大的特点是,在低温下不会发生脆性断裂。在受到冲击时,新型复合材料不会像传统材料那样破裂成碎片,而是展现出非凡的韧性。这一特性得益于晶态和非晶态金属合金边界上的特殊瞬变过程。具体来说,当材料受到外力作用产生裂纹时,裂纹尖端的原子会发生一种特殊的跃迁现象,这一过程伴随着局部温度的急剧升高。这种局部加温效应使得原本因低温而变得坚硬的金属变得更具可塑性,从而改变了材料的断裂性质,有效抑制了裂纹的扩展。这使得样本在低温条件下仍能保持强度。 这种新型复合材料不仅具有良好的低温性能,而且易于加工改造。其制造技术基于不同成分材料的传统焊接。团队从理论和实验上已确定了在各成分良好“关联”的条件下金属玻璃不会产生结晶的有效温度。未来,研究团队计划进一步优化该复合材料的制造工艺,并对其成分进行改进,以提升其在低温环境下的机械强度和抗辐射性能。团队认为,这项创新成果有望广泛应用于航天、低温工业及极地作业等领域,尤其是用于制造在极寒条件下运行的机械零部件和结构组件。