4 月 21 日消息，在构建未来科技的进程中，能够承受极端环境考验的材料至关重要。无论是高超音速飞机、新一代核反应堆，还是核聚变发电厂，这些应用场景都需要能够在高温和高压下保持稳定的材料。
近日，美国一组科研人员宣布成功研发出一种突破性的超硬合金，能够在高达 800 摄氏度的高温下保持性能稳定。
据 了解，这种新型铜基合金不仅在耐热性上表现出色，其屈服强度更是达到了惊人的 1120 兆帕（MPa），使其成为地球上最硬的材料之一。相比之下，普通的碳钢屈服强度通常仅能达到约 700 兆帕。这项研究代表了材料韧性的重大飞跃，尤其考虑到铜合金通常以其导电性而非强度而闻名，这种新型合金有望成为构建未来无限能源发电设备的关键材料。
那么，研究人员是如何制造出如此高强度且超硬的合金的呢？答案在于巧妙的纳米工程技术。研究团队通过在铜中加入锂，并用钽金属包裹这些铜-锂沉淀物，钽以其出色的耐腐蚀性和高温稳定性而闻名。通过在微观层面进行精细调整，研究人员仅添加了 0.5% 的锂，就将这些沉淀物的形状从常见的球形转变为稳定的立方体结构。
这一微小的结构变化，却带来了巨大的性能提升。新型合金在承受压力和高温时，不会轻易变形，能够在其他金属开始变形甚至熔化时仍保持结构完整。这对于航空器、动力系统或武器装备等的关键部件来说至关重要，因为这些领域绝不允许出现材料失效的情况。
该研究成果已发表在顶尖学术期刊《科学》上，强调了原子尺度设计如何将普通材料转化为工程奇迹。如果能够成功实现规模化生产，这种超硬合金有望成为构建未来极端机械的首选材料。
