托国立的物理学家们改进了太空和北极的形状记忆性的合金

托国立高强度晶体物理实验室的同事们是世界上第一个获得合金结构的人员,该合金结构使他们具有特殊的变形和恢复高达15%的原始形状的能力。 研究人员设法达到了专门从事形状记忆合金开发的研究小组所寻求的最大值。 具有巨大可逆变形值的材料适用于航天工业,机器人技术和微系统技术。

托国立西伯利亚物理技术学院高强度晶体物理实验室负责人尤里·楚姆利亚科夫说:“与常规合金不同,高熵合金由五个或更多等原子或等摩尔浓度的元素组成。这种安排使人们可以获得具有特殊功能特性的材料。在俄罗斯科学基金会和DFG(Deutsche Forschungsgemeinschaft)支持的新研究项目的框架内,实验室工作人员使用了Fe-28%Ni-17%Co-11.5%Al-2.5X合金(X = Ti,Nb,Ta,Ti + Nb)。通过添加纳米颗粒,可以获得高达13.5%的可逆形变。全球材料科学家们努力争取的最大计算变形资源为8.7%。 托国立的物理学家首先获得的结果是理论资源的两倍,并描述了这一过程的机制。”

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托国立的物理学家们的研究结果将为基于适用于太空和北极的高熵合金的新型结构和功能材料的创建提供科学依据。

在使用铁磁合金NiFeGa(Co)和CoNiAl时,物理学家们设法接近最佳指标。 世界各地的研究人员都希望将理论变形资源提高到16%。

托国立高强度晶体物理实验室的员工安娜·耶夫基菲耶娃说:“由于负载下低温相结构的重新定向过程的发展,我们已经设法在铁磁合金中实现了15%的巨大变形。我们已经使用以前获得专利的方法实现了这一过程-在负载下在马氏体状态下老化。”

铁磁性材料上的高强度晶体物理实验室的工作人员所取得的高成果,可以适合开发用于航天工业和机器人技术(在机器人的手指或脚趾等的机制中)的热和磁控制力元件。另外,变形和返回其原始状态的能力可用于火灾报警器。当室温升高时,材料将改变形状并启动消防安全系统。

对于具有高可逆变形的材料的实际应用,一个重要的要求是操作过程中可逆变形值的稳定性以及功能性疲劳寿命。 在这方面,托国立的物理学家正计划对获得的特性的循环稳定性进行研究,以实现稳定的性能特征,并将这些材料进一步投入生产。

在最近的“物理细观力学”会议上,实验室团队提出了新的研究结果。 在俄罗斯科学院西伯利亚分校强度物理与材料科学研究所的基础上举行的“具有多层层次结构和智能生产技术的材料”。 补充道,科学家们的发展是在俄罗斯科学基金会(项目标识号19-49-04101和编号20-19-00153),德国(DFG)基金会(项目编号405372848(KR 5134 / 1-1))和托国立科学以门捷列夫命名基金会的两项资助的财政支持下进行的。