科學家發現強度堪與鋼媲美的鋁合金

據美國物理學家組織網9月8日報道，一個國際研究團隊發現了一種超強度鋁合金，其強度可與鋼材媲美，可用于航空航天、交通和建筑材料設計等領域。研究論文發表在《自然通訊》上。
　　這種合金的強度比以往的結晶金屬還要高，科研人員利用澳大利亞顯微鏡與微量分析研究中心（AMMRF）的高端顯微鏡，檢測了它的微觀結構和性能。
　　利用X光斷層攝影術進行的原子探測分析表明，該鋁合金的最小結構是一種鋸齒狀結晶，每個小齒的直徑僅為幾十納米，沿著鋸齒之間清晰的分界線，周圍簇集堆積著溶質原子。
　　AMMRF的彼得·利迪科特博士解釋說，高強度源于兩個因素。首先，鋸齒內部合金元素的排列方式增加了錯位容納的能力，鋸齒越小，材料性能越強。其次，鋸齒之間的簇集原子限制了納米晶體的生長，增加了鋸齒的緊合性，能減少脆化和斷裂。此外，研究人員還開發出了最新的原子方法，專門用于檢驗納米尺度的晶體。
　　美國北卡羅萊納大學的材料學教授朱云天（音譯）說，由于該合金在不同的納米水平互相結合形成了一種層級結構，使它們變得超強而且具有延展性，能抵抗很大壓力而不易斷。更重要的是，這種納米結構的制造技術可以在多種金屬上推廣。
　　既要最輕，又要最強，開發新型輕合金在航空航天、交通運輸和建筑方面都非常有用。研究人員表示，這種鋁合金可用于設計高性能汽車和更加安全的飛機。目前，該小組正與美國國防部開展合作，研制裝甲用的鎂合金，鎂是一種比鋁還輕的金屬元素。
　　該項目由美國北卡羅萊納大學和加州大學、澳大利亞悉尼大學、俄羅斯國立烏法航空技術大學等國家的科研人員共同領導，目的是從原子水平理解并改良合金的屬性及結構。