27日，美國北卡羅萊納州立大學(xué)研究人員表示，他們研制出一種納米晶體鐵鋯合金，其強(qiáng)度和硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鐵。在極高的溫度環(huán)境中，它仍能保持納米晶體結(jié)構(gòu)以及超高的強(qiáng)度和硬度。研究人員認(rèn)為，新開發(fā)的具有特殊性能的納米晶體鐵合金有著廣泛的應(yīng)用前景，其中包括承受高壓和高溫的發(fā)動機(jī)部件。 通常，由納米級晶體構(gòu)成的鐵材料無論強(qiáng)度還是和硬度均要遠(yuǎn)勝過普通鐵。然而，在一定的溫度條件下，納米晶體鐵的結(jié)構(gòu)會發(fā)生斷裂，從而喪失了其強(qiáng)度和硬度上的優(yōu)勢。北卡羅萊納州立大學(xué)研究人員開發(fā)的納米晶體鐵鋯合金，即使是在接近鐵融點的1300℃的高溫環(huán)境下，仍能保持納米晶體結(jié)構(gòu)，以及超強(qiáng)的強(qiáng)度和硬度。
材料開發(fā)研究項目負(fù)責(zé)人、博士生克拉斯?達(dá)林表示，由于常規(guī)的材料生產(chǎn)方法依賴于加溫和加壓，因此新材料在高溫下仍然保持其納米晶體結(jié)構(gòu)的能力將允許人們大批量生產(chǎn)新材料。此外，達(dá)林還認(rèn)為，新材料納米晶體鐵鋯合金的高溫工作能力使得人們能夠更容易將其制造成所需的工具或應(yīng)用部件的形狀。
達(dá)林說，新合金的經(jīng)濟(jì)性也十分顯著，因為納米晶體鐵鋯合金的造價與生產(chǎn)同等量的納米晶體鐵相當(dāng)。北卡羅萊納大學(xué)材料科學(xué)工程博士卡爾?科赫介紹說，新合金材料由1%%的鋯和99%%的鐵組成，摻入鋯使得合金在高溫下維持了材料的納米晶體結(jié)構(gòu)。