俄中科学家新突破:联合研制出抗极寒材料!可适用于航天领域、低温工业等~

文摘   2024-11-19 22:23   陕西  
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据俄新社报道,俄罗斯和中国的科学家们强强联手开发出的一种复合材料,它最厉害的地方就是在严寒环境中还能保持高韧性和塑性。这种材料的应用范围极为广泛,像是在低温环境下工作的设备,比如航天领域、低温工业,还有极地地区的相关设备都能派上用场。这一成果已经在《纳米材料》杂志上发表。
俄罗斯国立科技研究大学(MISIS)的专家与中国专家一起深入研究了在超低温情况下,复合材料是如何被破坏的,基于相关结果,共同创造出在这种极端条件下能保住机械特性的新复合材料。
Специалисты из российского Университета МИСИС совместно с коллегами из Китая изучили, как разрушаются композиционные материалы при температурах ниже -150 °С (криогенных температурах), и поставили перед собой задачу создать новые композиционные соединения, способные сохранять свои механические характеристики в таких экстремальных условиях.
他们研发出了一种基于金属和金属玻璃的层状复合材料。MISIS 大学物理系副教授伊万・萨弗罗诺夫说,这种材料在极低温度下不会出现脆性破坏。
Исследователи разработали слоистый композиционный материал на основе соединения металла и металлического стекла, который при критически низких температурах разрушается не хрупко, сообщил доцент кафедры физики Университета МИСИС Иван Сафронов.
那这其中的原理是什么呢?MISIS 大学物理系主任伊万・乌沙科夫对此做出解释。
他说:“新材料在受到撞击的时候不会碎成一堆碎片,这种神奇的现象和晶体与非晶金属合金边界上的特殊过渡过程有关。在这个边界上要是出现裂缝,就会让原子在裂缝顶端跳跃,这一跳跃可不得了,会引起材料局部强烈加热。加热后的金属塑性会更强,这样就改变了材料的破坏特性,还能让裂缝发展的速度慢下来,这就有助于在低温环境下保持样品的强度。
"Новый материал при ударе не рассыпается на множество осколков. Такое поведение связано с особыми переходными процессами на границе кристаллического и аморфного металлических сплавов. Появление трещины на этой границе приводит к перескокам атомов перед вершиной трещины, что вызывает сильный локальный разогрев материала. Нагретый металл более пластичен, он меняет характер разрушения и тормозит трещину. Это позволяет сохранять прочность образца при низких температурах", — рассказал заведующий кафедрой физики Университета МИСИС Иван Ушаков.
科学家们还强调了,这些多层复合材料可以用来制造在低温或者超低温条件下运行的机器和结构的零部件,例如在航天、低温工业和极地地区使用。
Ученый отметил, что подобные многослойные композиционные материалы могут применяться для изготовления компонентов машин и конструкций, которые будут эксплуатироваться в условиях низких или сверхнизких температур — в космонавтике, криогенной промышленности и полярных широтах.
同时,这种基于晶体金属和金属玻璃的复合材料还有其他优点呢。伊万・萨弗罗诺夫介绍说,它们很容易获得,还可以轻松回收。制造它们的技术是基于不同成分材料的焊接。
"Разрабатываемые нами композиционные материалы на основе кристаллического металла и металлического стекла просты в получении и могут быть легко переработаны. Технология их создания основана на классической пайке различных по составу материалов. ” — отметил Иван Сафронов.
未来,他们打算改进制造这类复合材料的技术,还要调整其组成,目的就是提高在低温下的机械强度,还要增强对辐射的稳定性。
此外,这项研究是在支持俄罗斯大学的国家计划 “优先 - 2030” 框架下进行的。“优先 - 2030” 是俄罗斯为了提升大学竞争力而实施的大学支持计划:
计划目标到 2030 年支持 100 所左右的高校建成现代化的大学,使其成为俄罗斯科学技术创新和社会经济发展的中心。
遴选方式:采取公开竞争的形式遴选出项目院校。
申请条件
  • 全日制在校学生人数至少有 4000 人。
  • 每年的财政总收入至少有 10 亿卢布。
  • 科研投入占财政总收入的比例至少达到 5%。
不过,如果申请高校未满足以上三个条件,但评审委员会认为其有很大潜力,或者高校决定通过合并重组的方式来提升竞争力,并承诺在 2023 年之前可以达到上述标准,也有机会入选。
    资金拨款:资金拨款包括基础和特殊两个部分,入选的项目院校每年至少能够获得 1 亿卢布的联邦政府财政拨款,如果项目院校在科研领域表现突出或者对地区社会经济的发展有重要贡献,还可以申请获得特殊部分的财政拨款。
    动态调整:该计划的项目院校不是固定不变的,而是动态调整的,每年评审委员会根据前一年的实施成果来重新确定项目院校的名单,任何一所大学都有机会通过竞标的形式参与进来。
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