金屬材料的性能往往受溫度影響巨大，比如冬天門把手會(huì)凍手、夏天會(huì)燙手，普通金屬很難在極端溫度下保持穩(wěn)定。但韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)（POSTECH）的研究團(tuán)隊(duì)最近帶來了一項(xiàng)顛覆性突破 —— 他們開發(fā)出一種鎳基高熵合金，能在 -196℃到 600℃的超寬溫度范圍 *內(nèi)保持高強(qiáng)度和延展性，堪稱 “金屬界的全能選手”。

打破溫度限制的 “超適應(yīng)者” 合金

這支由材料科學(xué)與工程系金相學(xué)教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際期刊《材料研究快報(bào)》上發(fā)表了他們的成果。這種被稱為 “Hyperadaptor”（超適應(yīng)者）的合金，核心秘密在于其內(nèi)部均勻分布的納米級(jí) L1?析出物。這些細(xì)小顆粒就像無數(shù)微型鋼筋，能有效抑制金屬變形；同時(shí)，合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過一致的滑移行為來適應(yīng)應(yīng)力，無論溫度如何變化，都能保持穩(wěn)定的機(jī)械性能。

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，無論是在液氮低溫（-196℃）下，還是在接近火山熔巖的高溫（600℃）中，這種合金的抗拉強(qiáng)度和延展性幾乎沒有波動(dòng)。舉個(gè)直觀的例子：傳統(tǒng)鋁合金在低溫下會(huì)變脆、高溫下會(huì)軟化，而 “超適應(yīng)者” 合金在兩種極端環(huán)境下都能保持像常溫下一樣的堅(jiān)韌。

開啟極端環(huán)境應(yīng)用新時(shí)代

這項(xiàng)技術(shù)突破有望重塑多個(gè)高要求行業(yè)：

• 航空航天：火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)會(huì)經(jīng)歷從極低溫燃料到超高溫尾焰的劇烈溫差，該合金可用于制造更安全的發(fā)動(dòng)機(jī)部件；
• 汽車工業(yè)：汽車排氣系統(tǒng)在工作時(shí)溫度高達(dá)數(shù)百攝氏度，使用這種合金能提升部件壽命并降低熱疲勞風(fēng)險(xiǎn)；
• 能源領(lǐng)域：核電站管道和渦輪機(jī)需要承受長(zhǎng)期高溫高壓，“超適應(yīng)者” 合金可減少因材料老化導(dǎo)致的泄漏隱患。

金相學(xué)教授表示：“我們的合金突破了現(xiàn)有材料的極限，定義了‘溫度不敏感材料’這一新類別。‘超適應(yīng)者’概念為開發(fā)下一代極端環(huán)境材料開辟了道路。”

參考資料：DOI： 10.1080/21663831.2025.2457346