新材料显示从4到1400 K的零热量膨胀

2021-06-12 23:36:35

澳大利亚研究人员创造了可能是有史以来最热稳定的材料之一。这种由钪,铝,钨和氧气制成的新的零热膨胀(中兴)材料在4至1400个kelvin(-269至1126°C,-452至2059°F的温度下没有变化。

那个' SA更广泛的温度,从新南威尔士大学(UNSW)的科学家们比迄今为止的任何其他材料说,它可以使正交SC 1.5Al 0.5W 3O 12(Casty Name,EH?)对于任何在极具变化的热环境中需要工作的东西的人来说,一个非常方便的工具。

这方面可能掌握的例子包括航空设计等东西,其中部件在空间中暴露在空间和极端热量,在发射或重新进入时。众所周知,SR-71 Blackbird设计用于在其Mach 3.4顶级速度下扩大它,即它将在地面温度下的跑道上大幅下滑;燃料箱不会完全密封,直到它们加热。这款新材料与靠近绝对零的完全相同的体积一直以舒适的方式舒适地在加热器上' D期望在马赫5行驶的超音速飞机的机翼上。

或者是医疗植入物的东西,其中预期温度范围是' t如此多种,但即使是少量的热膨胀也会导致关键问题。

UNSW团队偶然做出了发现的发现:"我们正在与基于电池的研究相关联的这些材料进行实验,因为不相关的目的,并且偶然地遇到了这种特殊的组成的这种奇异性。 34;副教授Neeraj Sharma表示。

在Ansto&#39的Echidna高分辨率粉末衍射仪测量材料后,澳大利亚同步射箭和澳大利亚中子散射中心,该团队发现了令人难以置信的热稳定性。在分子水平,材料通常膨胀,因为温度的增加导致元件之间原子键长度的增加。有时它也会导致原子旋转,从而产生更多宽敞的结构,影响整体体积。

没有这种东西,球队在那种巨大的温度范围内观察到展示"粘合的唯一变化,氧气原子和原子安排的旋转。"该团队表示,这种极端热稳定性的确切机制是完全清楚的,但是,也许粘合长度,角度和氧原子位置正在彼此同时变化以保持整体体积。

"哪一部分'在哪个温度,嗯,'下一个问题," 添加了“钪”的沙姆达说,“钪是罕见的,更昂贵,但我们正在试验可能被替代的其他元素,保留的稳定性” 然而,其他成分广泛可用,并使用A&#34结合在一起;相对简单的合成," 因此,该团队认为这种材料应该对大规模制造业没有障碍。 本文可在材料的Chemistry的材料中提供,下面的视频提供了材料的概述。