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PNAS:中外科学家利用高压制成新合金

作者:土木工程
出处:www.lunrr.com
时间:2020-05-09
作者:任海军资料来源:科学时报发布日期:2009年

PNAS:国内外科学家利用高压制造新合金

这项技术有望应用于新材料的开发

混合不同的金属可能产生比单一金属性能更好的合金,但由于某些元素的原子差异很大,并非所有的金属都能容易地形成合金。一个国际研究小组发现,以前不能制造的合金可以通过对原子施加高压来制造。这项技术有望应用于新材料的开发。

根据美国尤里卡勒特的说法!《科学新闻》网站3月13日报道,该研究由美国卡内基研究所的科学家、中国科学院外籍院士毛河光和中国浙江大学新结构材料国际研究中心的姜建中教授领导。研究人员还包括来自美国斯坦福大学和瑞典乌普萨拉大学的科学家。研究结果已在美国《国家科学院院刊》 (PNAS)发表。

大多数合金都是所谓的“替代合金”,这意味着两种金属的原子随机混合在一个原子结构中,但这种情况只有在两种类型的原子大小近似并且具有近似电负性(吸引电子的趋势)时才会发生。根据这一标准,铈和铝可以形成称为金属玻璃的化合物和无序混合物,但不太可能形成合金,因为铈原子比铝原子大28%,而且它们的电负性明显低于铝原子。

研究人员发现,铈铝金属玻璃样品在经受高压实验时开始显示合金性质。高压导致铈原子除去一些最外面的电子,使这些电子“离域”电子的这种离域不仅改变了铈原子的电负性,还使这些原子的体积减少了15%。在25吉帕斯卡(约250,000大气压)的压力下,铈原子和铝原子形成单晶结构形成合金。

“这是一个非常重要的结果,”毛河光说,“这种现象是可淬火的,也就是说,当高压消除时,合金仍然存在,这给我们制造新材料带来了希望。”

研究人员推测,这种新合金可能保留了铈的一些磁性,也可能具有新的电学和机械性能。他们认为这种新型合金的成功制造意味着其他潜在有用的新型合金材料可以通过高压制造。

《科学时报》 (2009-3-16 A3国际)

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美国《国家科学院院刊》出版摘要(英文)

尤里卡勒特!科学新闻网站的原始报道(英文)

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