Em campos como aeroespacial e profunda exploração espacial, os requisitos para materiais são extremamente rigorosos. Os materiais precisam ser leves, funcionais e capazes de se adaptar a diferenças extremas de temperatura. As ligas de memória tradicionais têm desempenho limitado em ambientes de baixa temperatura e não podem atender às demandas extremas, como exploração profunda e liquefeito - armazenamento de gás. Isso torna a pesquisa e o desenvolvimento de novos materiais do tipo de tipo extremamente urgentes.
A equipe de pesquisa realizada em análise termodinâmica profundidade e projetou cuidadosamente uma nova liga do tipo com titânio e alumínio como os principais componentes - TI75.25AL20CR4.75 De acordo com o diagrama de fases. Eles usaram o método de extinção de alta temperatura para estabilizar a fase - e também estudaram de maneira abrangente e meticulosamente a microestrutura da liga, o mecanismo de transformação de fase e as propriedades mecânicas por meio de métodos avançados, como a microscopia eletrônica de transmissão (TEM), na difração de nêutrons e a correlação de imagem digital (DIC). No experimento, a liga foi rapidamente extinta após o tratamento térmico de alta temperatura e amostras de cristal único de tamanho grande - foram preparadas, estabelecendo uma base confiável para testes mecânicos subsequentes.
A nova liga Ti -Ti -Al - Cr pode recuperar uma tensão de 7,3% à temperatura ambiente, o que é equivalente ao das ligas comerciais de níquel - titânio e excede em muito as ligas tradicionais baseadas em titânio. Sua densidade é de 4,36 × 10³ kg/m³ e sua resistência específica é tão alta quanto 185 × 10³ Pa · m³/kg, que é mais do que o dobro da forma tradicional da forma leve - ligas de memória. Ainda mais surpreendentemente, essa liga mantém super - elasticidade em uma ampla faixa de temperatura de 4,2 K a 400 K, com uma janela de temperatura operacional de 396 K, que é cinco vezes a das ligas de níquel - titânio. Sua super - elasticidade se origina da transformação de fase martensítica de B2 para B19 e mostra um aumento anormal na resistência ao cisalhamento em baixas temperaturas.
Pode ser visto claramente a partir da figura que a faixa de temperatura super - elástica da liga de memória Ti -Al - Cr - combina as flutuações de temperatura nos ambientes de aplicação reais da Terra, Marte e da Lua. Comparado com outras ligas de formato - memória, ele também possui vantagens significativas em termos de densidade e faixa de temperatura operacional super - elástica.
É como uma nova estrela brilhante, brilhando com uma luz única no campo da ciência dos materiais e liderando a nova direção do futuro desenvolvimento material.