超強輕質(zhì)的新型金屬--鎂基復合材料問(wèn)世

加州大學(xué)洛杉磯分校亨利塞繆爾學(xué)院和應用科學(xué)團隊創(chuàng )造了具有極高的比強度和比模量的金屬結構。

這種金屬材料實(shí)際上是一種彌散分布著(zhù)碳化硅納米顆粒的鎂基復合材料。它可以用來(lái)制造更輕的飛機，航天器，汽車(chē)，有助于提高燃料效率，并可以用于移動(dòng)電子設備和生物醫學(xué)裝置。

為了制造超強但又輕質(zhì)的金屬，該研究團隊找到了一種在熔融金屬中分散并穩定納米顆粒的新方法。他們還開(kāi)發(fā)了能夠規?；苽涓喾N高性能輕質(zhì)金屬材料的方法。

長(cháng)久以來(lái),引入陶瓷顆粒一直被看作金屬材料強韌化的潛在途徑之一。然而，隨著(zhù)微尺度陶瓷顆粒的加入，卻導致了金屬材料塑性的損失。

然而,納米級顆粒在強化金屬的同時(shí)卻可以保持甚至提高其塑性。但納米級陶瓷顆粒因為尺度過(guò)小易于聚集在一起，不能均勻分散。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員在熔融的鎂鋅合金中分散顆粒。這種新的分散機制依賴(lài)于顆粒運動(dòng)的動(dòng)能。該方法可以實(shí)現顆粒分散的穩定性并阻止團聚發(fā)生。

為進(jìn)一步提高這種新金屬的強度，研究人員使用高壓扭轉對其進(jìn)行壓縮。

我們目前只是做了探索具有革命性?xún)?yōu)越性能的新金屬的皮毛工作，研究者李說(shuō)。

這種新金屬（更準確地稱(chēng)為金屬納米由約14％的碳化硅顆粒和86％的鎂組成。研究人員指出，鎂礦藏豐富，擴大它的使用不會(huì )造成環(huán)境破壞。

該研究成果已經(jīng)發(fā)表在 Nature 上。