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中研院研發高熵合金 登國際期刊

青年日報
更新於 2022年03月10日14:42 • 發布於 2022年03月10日14:42
中央研究院應用科學研究中心研究員包淳偉與跨國團隊合作,研發出超彈性高熵艾林瓦合金,研究成果登上國際知名學術期刊。(中研院提供)

記者黃馨瑤/綜合報導

隨著科技發展,材料科學研發也日新月異,中央研究院昨日公布,應用科學研究中心研究員包淳偉與跨國團隊合作,研發出超彈性高熵艾林瓦合金,除強度提升,也具備更加耐磨、耐溫及輕量化等優勢,突破合金材料極限,研究成果近期登上國際知名學術期刊。

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新合金強度提升 結構穩定

中研院表示,傳統合金材料是由一種成分濃度最高的主體元素加入其他元素組成,例如鋼材是以鐵為主體元素,再摻雜碳及其他元素,而高熵合金是由多種元素以相近濃度均勻混合,突破傳統材料瓶頸,具有強度提升,更加耐磨、耐溫及輕量化等優勢。

中研院指出,包淳偉與跨國團隊合作,以理論模擬結合實驗結果,首次發現結合鈷、鎳、鉿、鈦、鋯5種元素,原子大小差異高達11%的組合,能形成晶體結構穩定的高熵合金;此外,透過電腦模擬及機械性質量測結果也顯示,新合金不僅不易變形,也有目前所知的最高彈性極限,相較絕大部分金屬,可承受更大的形變;另新合金的彈性能量耗損極低,未來若製成機械設備零件,可讓驅動設備的輸入能量轉換成推進力,不致浪費能量。

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該項研究成果近期登上國際學術期刊「自然」,研究團隊持續進行更大尺度的分子模擬,期能應用在要求恆定彈性、需應付溫度急遽變化的高精密元件中,例如生醫、能源、航太等產業。

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