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特種合金材料在高端裝備中的使用

形狀記憶合金材料是一種特種合金材料,而且這種合金材料的密度僅為2g/cm3左右,遠遠小于已有合金材料。這種輕質鎂鈧形狀記憶合金材料在對重量控制嚴苛的領域存在著巨大的應用潛力。X射線衍射發現,Mg-20.5at%Sc 這種合金材料在熱處理并降溫后有著與普通鎂基金屬的六方密堆積不同的體心立方結構(bcc),同時伴隨少量的六方密堆積相(hcp)。

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研究員對形狀記憶合金材料在不同溫度下對樣品進行應力應變測試,發現在-150℃時,樣品可以在卸力后恢復原始的形狀,且最大超彈性應變達到了4.4%,可與β 相Ti- 基形狀記憶合金材料媲美。這種合金材料的質量比以往的形狀記憶合金材料輕70%左右,有望應用于航空航天等要求輕量化的工業產品領域以及擴張支架等醫療器具。

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另外研究合金材料的澳大利研究人員在鎂合金材料中的蒸氣冷凝實驗研究方面取得了重大突破。在碳熱還原鎂冶煉過程中,氧化鎂與碳反應生成鎂蒸汽與二氧化碳、一氧化碳等。通常的分離措施將導致鎂蒸汽與二氧化碳或一氧化碳的再次氧化反應,無法獲得純凈的初生原鎂。澳大利亞的研究人員使鎂蒸氣在拉法爾噴嘴噴射的超音速氣體的作用下迅速冷卻,使鎂蒸汽有效分離,且冷凝所得的鎂粉不發生爆炸。這項新的冶煉技術被稱作“鎂音速”MagSonic。“超音速噴嘴”是一個類似火箭發動機噴嘴的裝置,可使熱還原產物鎂蒸汽和一氧化碳以4倍于音速的毫秒級速度通過其中,令鎂蒸汽瞬間凝結、固化成為鎂金屬材料。


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