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美新型合金材料高强度可吹塑

2011年03月14日    http://www.baogaoku.com   【字体:    

长久以来,科学家们一直试图找到或制造出这样一种材料,既能像钢一样具有很好的强度和耐久性,又能像塑料一样具有良好的可塑性和较低的加工成本。事实证明,这并不是不切实际的幻想,2日据悉美国耶鲁大学的科学家们已合成了这种材料。

由耶鲁大学材料学家简·施洛尔斯领导的一个研究小组制成的一种块体非晶合金(BMGs)材料能够在不牺牲其原有的强度和耐久性的前提下,像制作玻璃制品或塑料制品一样吹膜成型。据悉,其相关论文已经在线发表在国际材料学著名期刊《今日材料》(Materials Today)的杂志上。

据介绍,这种材料由包括镍、钛、锆和铜在内的多种金属构成。其材料成本与高端钢材大致相同,但加工成本却和塑料一样便宜。吹塑过程在低温低压下进行,此时这种非晶合金会逐渐软化,并能像融化的塑料一样流动,但又不会像普通的金属一样出现结晶现象,由此为后续的吹塑工作带来了前所未有的便捷。为了达到并保持理想的精度和温度,吹塑过程可以在真空或液体中进行。

此外,通过吹塑法来加工块体非晶合金,该团队还将传统金属加工的三大步骤(成型、接缝、精加工)合为一步,从而免去此前费时、繁琐、耗能的加工程序,在时间上新工艺最短只需一分钟。

“目前金属材料加工中面临的关键问题就是如何避免不必要的摩擦,而对于这种合金材料来说则完全不存在这个问题,借助吹塑工艺就可以制造出任意复杂形状的物体,最小可到纳米级。”施洛尔斯表示,到目前为止,该团队已经用这种材料制造出了无缝金属瓶、表壳等外形较为简单的物品和用于微机电系统(MEMS)的微型谐振器以及生物医学植入物等结构较为复杂的设备。这些材料的加工过程不到一分钟,但强度可以达到普通钢材的两倍。

施洛尔斯表示,“这可能成为金属加工的一种全新模式,凭借其独特的性能,它将有望成为一种极具潜力的新型材料,就如同当年的合成塑料一样,在相关工业领域引发一场革命。”

据了解,不久前苹果公司与该项专利的拥有者液体金属科技公司签署协议,获准在消费电子领域使用这项技术。或许在未来的几年内我们就有可能使用由该材料制成的笔记本电脑、手机和其他电子产品。 (责任编辑:杨莹莹)

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