文章名:《Superelasticity and Tunable Thermal Expansion across a Wide Temperature Range》
期刊名:《Journal of Materials Science & Technology》
关键词:钛合金;超弹性;热膨胀性能;温度特性

通过马氏体相变实现晶体结构可逆转变的材料具备形状记忆、超弹性以及低热膨胀或负热膨胀等独特性能。这类性能可应用于驱动器、传感器、能量转换等诸多前沿领域,但其发挥作用的温度范围通常较窄,仅为数十开尔文。
本文研究表明,借助相分离构建纳米级浓度调控结构,可通过原位弹性约束机制实现马氏体相变的连续化转变。研究以钛合金为实验模型证实,经弹性约束调控的连续马氏体相变能够赋予材料多项突破性性能:在低于4.2 K至500 K的宽温域内具备超弹性;在低于4.2 K至573 K范围内,实现热膨胀系数从正值、零值到负值的全区间精准调控且性能稳定;同时可在大范围温度环境下保持高比强模量。这种针对马氏体相变的弹性调控方式,大幅拓宽了晶体结构的稳定温度范围,为新型先进功能材料的研发开辟了全新研究方向。

论文原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jmst.2016.06.017