轻质高强复合材料可耐500℃高温
科技日报北京11月18日电（记者刘霞）加拿大多伦多大学研究团队研发出一种新型复合材料，在500℃高温环境下仍能保持轻质高强的特性，有望应用于航空航天领域。相关成果发表于新一期《自然·通讯》杂志。
仿钢筋混凝土结构的铝基复合材料微观图。图片来源：《自然·通讯》杂志
研究团队借鉴钢筋混凝土的构造原理，通过3D金属打印技术，构建出独特的金属基复合材料。这种材料以钛合金网状结构为“钢筋骨架”，再通过微铸技术填充铝硅镁合金作为“水泥基质”，其中还分布着强化性能的纳米级沉淀颗粒。
相较于传统铝合金在高温下易软化（500℃时强度仅约5兆帕）的缺陷，新材料的性能表现令人惊艳。室温条件下屈服强度达700兆帕，500℃高温环境下仍保持300—400兆帕的强度，堪比中档钢材，重量却减轻三分之二。屈服强度是材料科学中的一个重要概念，指材料在受到外力作用时开始发生塑性变形的应力极限。
团队通过计算机模拟发现，新材料在高温下通过“增强孪晶”这一独特变形机制维持强度。这项突破展现了增材制造技术的创新潜力，为研制更轻、更强、更节能的交通工具开辟了新路径。
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