科学家研制新合金 比钢坚硬可吹出成型

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【大纪元2011年03月02日讯】(大纪元记者陈俊村编译报导)美国科学家已经研制出一种新合金,比钢坚硬、可以像塑料般塑造成各种形状,而且不会牺牲金属的强度和耐久性,最重要的是,它的加工成本低廉,可以像塑胶一样广泛运用。

由耶鲁大学材料科学家谢勒尔斯(Jan Schroers)领导的研究团队,最近研制出一种由锆、镍、钛、铜等金属合成的合金,其原子任意排列,有别于一般金属有序而且呈结晶状的排列方式。这种合金可以像塑胶一样吹制成复杂的形状,而不牺牲其强度和耐久性,这是一般金属无法达到的。

谢勒尔斯表示:“这种合金看起来像一般金属,但可以吹出成型,就像塑胶一样便宜和容易。”到目前为止,该研究团队已经制出许多复杂的形状,包括:无缝金属瓶、手表外壳、缩小版共振器等,这些东西都可以在1分钟之内成型,而且硬度是一般钢铁的两倍。

研究人员指出,这种合金的材料成本像高阶钢材一样,但其加工成型的成本却像塑胶一样便宜。

研究人员在低温、低压的状态下吹制这种合金,使其可以像塑胶一样软化和流动,却不会像一般金属一样形成结晶体,因而能达到高度的简易性、可塑性和精确性。为了控制和维持理想的温度,研究人员在真空或液态环境下吹制这种合金。

谢勒尔斯指出,这种吹制方法可以减少一般成型方式会出现的摩擦力,因而能创造出各种复杂的形状,甚至小到奈米等级。

此外,这种方法也可以将传统金属成型的塑型(shaping)、接合(joining)和成型(finishing)等三个步骤结合为一,而在1分钟之内完成原先笨重、耗时和耗能的制程。

谢勒尔斯说:“这或能为金属成型开创新的典范。”他表示,这种合成金属兼具塑胶和传统金属的优点,在结合吹出成型的简易、便宜和精确等特性之后,或能对社会造成冲击,正如合成塑料与其制程在上个世纪造成重大影响一般。

上述研究成果发表于《今日材料》(Materials Today)期刊网路版。

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