合金重写相变规则

美国研究人员已经表明,他们可以预测在合金成分,大大延缓退化和故障进行相变温度引起,如形状记忆合金。这些材料已用于医疗导和支架,从小事做起,并加热到扩大他们的最终形态。他们的潜力更大:合金过渡之间的可逆非磁性和高磁场形式直接从热发电。Magnetically-driven相变可以产生冷却可以提供更加高效的制冷方式。

然而,随着合金变化阶段强调过渡层分离阶段和可以创建裂缝和缺陷。在最常见的形状记忆合金,镍钛,这导致滞后——材料过去的环境,以及当前,影响它的属性。这种效应变化的转变温度在20 heating-cooling周期20°C。这种滞后一直被视为与生俱来的大型或一阶相变,解释道Kaushik巴塔查里亚来自加州理工学院的。“但滞后导致失败”,巴塔查里亚说,“所以材料设计和选择平衡鲁棒性和磁滞”。

通过深入的数学分析,理查德•詹姆斯明尼苏达大学的团队在很大程度上消除过渡层。如果晶格参数满足一些非常特殊的关系,那么我们希望我们会取得更大的可逆性,”詹姆斯说必威体育 红利账户化学世界。测量之前显示锌₂AuCu接近这些条件,所以团队准备7个变种,他们稍微改变了金属比例。他们发现,锌₄₅非盟_30.铜₂₅的转变温度变化小于0.5°C 16384年之后热循环。“通常情况下,过渡层相当扭曲并强调,”他说。在我们的合金是完全无压力,因为阶段在许多方面完美地结合在一起。

Bhattacharya曾经共事过詹姆斯,但不是在这个研究中,调用低磁滞水平“非凡的”。这工作演示了一个解耦策略滞后一阶相变的程度,”他补充道。典型理论的滞后属性将由缺陷。然而,开发和演示了另一种科学范式的滞后与机械的兼容性。

詹姆斯强调分析方法的成功比特定的合金更重要。不太可能,人们将使用一种合金30%黄金,”他笑着说。但如果我们能找到一个比镍钛的相变材料,将是一个重大的突破。没有什么理论说,它甚至有一个金属。它应该是一个通用的方法使可逆阶段转换。