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抗輻射能力提高100倍 新鋁合金遭受輻照后仍保持柔韌性和強度
2022年10月24日 09:45:16
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4765
近日，研究團隊通過將這種合金加熱到200℃以上，使組成合金的晶粒尺寸變?yōu)榧{米級而非微米級，這種性質(zhì)的改變有助于它在遭受輻照后保持柔韌性和強度，即材料不會脆化，并且在極高的輻照極限下仍能保持穩(wěn)定。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】鋁合金是一種以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金，屬于輕金屬材料之一。鋁合金除具有鋁的一般特性外，由于添加合金化元素的種類和數(shù)量的不同又具有一些合金的具體特性。鋁合金有著較高的強度，比強度接近高合金鋼，比剛度超過鋼，有良好的鑄造性能和塑性加工性能，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，良好的耐蝕性和可焊性，可作結(jié)構(gòu)材料使用，在航天、航空、交通運輸、建筑、機電、輕化和日用品中有著廣泛的應(yīng)用。
在太空探索領(lǐng)域中會經(jīng)常使用到鋁合金，因為它們輕質(zhì)又堅固。然而鋁合金要是長時間暴露于來自太陽或銀河系射線的強輻射下時，分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，變得更加脆弱。
萊奧本大學(xué)斯特凡·博尕特斯切及其同事通過將鋁和鎂合金與鋅、銅混合，并在極高壓力下將其壓碎，創(chuàng)造出一種新合金。這種新合金的新結(jié)構(gòu)原子緊密堆積，擁有非同尋常的特性，暴露于高濃度輻射后仍能保持其結(jié)構(gòu)和硬度，但也變得脆而易碎，無法用于太空領(lǐng)域。
近日，研究團隊通過將這種合金加熱到200℃以上，使組成合金的晶粒尺寸變?yōu)榧{米級而非微米級，這種性質(zhì)的改變有助于它在遭受輻照后保持柔韌性和強度，即材料不會脆化，并且在極高的輻照極限下仍能保持穩(wěn)定。研究人員還用電子顯微鏡檢查了不同劑量的高能重離子轟擊新合金獲得的效果，發(fā)現(xiàn)這種合金的抗輻射能力是廣泛用于航天器的6061鋁合金的100倍。
新鋁合金非常適合于制造長期遭受輻照的航天器，能夠延長空間望遠(yuǎn)鏡以及其他深空探測器的壽命，還可用于封裝航天器上的微型核反應(yīng)堆，或制造可供人們在月球或火星上使用的房屋等。相關(guān)研究近日已提交預(yù)印本網(wǎng)站。
(資料來源：科技日報)
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