西安交通大学研发新型钽合金:2000℃ 下拉伸屈服强度提高一倍,成果登《自然》

賽事深度解讀,洞悉比賽脈絡 - 江南体育
作者 David Thompson
发布于 2026-06-27
阅读量 5分钟阅读
賽事深度解讀,洞悉比賽脈絡 - 江南体育 賽事深度解讀,洞悉比賽脈絡 - 江南体育

西安交通大学金属材料强度全国重点实验室成功研发出一种可在 2000℃ 至 2400℃ 超高温区域承受载荷的塑性合金,为新一代超高温合金的开发提供了新的思路。该研究成果已在《自然》期刊上发表。

航空航天领域的发展对金属结构材料在超高温环境下的承载能力提出了极高的要求,部分关键耐热部件的工作温度甚至会超过 2000℃,这远超包括镍基高温合金在内的大多数金属材料的熔点。

目前,仅有难熔金属有潜力满足超高温服役的要求。其中,钽(tǎn)合金因其约 3000℃ 的高熔点和综合性能,成为少数几个备选材料之一。然而,现有的钽合金在高温下的强度不足,难以满足极端环境的承载需求。例如,美国国家航空航天局(NASA)早期开发的商用 T-222 合金,在 1926℃ 时其拉伸强度已低于 100 MPa。

为了解决这一挑战,研究团队利用一种特殊的硼干预原位氧化反应,有效控制了第二相的尺寸和分布,设计并制造出一种新型的氧化物弥散强化钽合金(B-ODS 钽合金)。该合金同时具备优异的室温拉伸塑性、超高温拉伸强度以及热稳定性。

该 B-ODS 钽合金在室温下表现出优异的强塑性,其抗拉强度超过 800 MPa,拉伸延伸率可达 35%,具备良好的加工成形能力。更值得注意的是,该合金在 2000℃ 和 2400℃ 下的拉伸屈服强度分别达到了 200 MPa 和 100 MPa,显著优于已报道的各类传统难熔合金以及新兴的难熔多主元合金。

与传统钽合金相比,这种新型钽合金在 2000℃ 超高温下的拉伸屈服强度提升了一倍。同时,在承受相同的 100 MPa 载荷时,新合金的耐温上限比现有钽合金提高了约 500℃。此外,蠕变测试结果也表明,该合金相比传统难熔合金,具有更优异的长期服役潜力。

發表你的觀點,與體育迷交流

江南体育