F'oqsma ta'-livell għoli bħall-esplorazzjoni aerospazjali u spazjali, il-materjali jeħtieġ li jiksbu bilanċ preċiż bejn disinn ħafif, kompletezza funzjonali, u tolleranza għal varjazzjonijiet termali estremi. Ligi tal-memorja tal-forma ilhom jitqiesu bħala sistemi materjali promettenti ħafna minħabba s-saħħa eċċellenti tagħhom, it-toughness, u l-potenzjal ta 'rkupru tat-tensjoni. Fi Frar 2025, it-tim ta' riċerka mmexxi minn Ryosuke Kainuma fl-Università ta' Tohoku fil-Ġappun, b'kollaborazzjoni ma' studjużi internazzjonali, żviluppa b'suċċess liga bbażata fuq it-titanju-aluminju-kromju-. Dan il-materjal jgħaqqad qawwa ultra-għolja, toughness eċċellenti, u adattabilità fuq firxa wiesgħa ta 'temperatura, u huwa meqjus b'mod wiesa' fl-industrija bħala punt ta 'referenza teknoloġiku għall-ġenerazzjoni li jmiss ta' ligi tat-titanju. Paraguni ta 'firxiet ta' temperatura superelastiċi u proprjetajiet ħfief huma murija fil-Figura 1.
1. Disinn ta 'Kompożizzjoni Ġdida ta' Liga Ħfief Għoli-Qawwa
Bl-introduzzjoni ta 'elementi ħfief aluminju (Al) u kromju (Cr) f'matriċi tat-titanju (Ti), ġiet żviluppata liga b'kompożizzjoni ta' Ti–20Al–4.75Cr (perċentwal atomiku). Din il-liga għandha densità baxxa (4.36 × 10³ kg/m³) u qawwa speċifika għolja sa 185 × 10³ Pa·m³/kg, li tegħleb b'mod sinifikanti ligi konvenzjonali bbażati fuq Ti-Nb u ligi kummerċjali Ni-Ti, filwaqt li jżommu l-karatteristiċi ħfief ta 'ligi tat-titanju. Il-proprjetajiet superelastiċi ta 'qrib<110>Ligi ta' -kristall wieħed Ti-Al-Cr huma murija fil-Figura 2.
2. Prestazzjoni superelastika ta 'firxa ta' temperatura ultra-wisa
Ligi tal-memorja tal-forma bbażati fuq it-titanju-aluminju-kromju-juri superelastiċità li tista' tiġi rkuprata għal kollox f'medda ta' temperatura estrema minn 4.2 K (kważi żero assolut) sa 400 K (madwar 127 grad), li jkopru medda ta' temperatura operattiva ta' 396 K, li hija aktar minn ħames darbiet aktar minn dik kummerċjali liegi Ni{{7}Ti} 273–353 K). Din il-karatteristika tindirizza l-kwistjoni ta 'falliment superelastiku f'ligi konvenzjonali tal-memorja tal-forma f'temperaturi baxxi jew għoljin.
3. Temperatura Anormali-Mekkaniżmu ta' Stress tat-Trasformazzjoni tal-Fażi dipendenti
Id-dipendenza anormali tat-temperatura tal-istress kritiku għat-trasformazzjoni tal-fażi ġiet skoperta għall-ewwel darba f'ligi mhux-manjetiċi bbażati fuq Ti-: f'temperaturi baxxi (<200 K), the critical stress increases as the temperature decreases. This phenomenon is revealed through lattice dynamics analysis and is attributed to the significant increase in the shear modulus (C') of the parent phase (B2 structure) at low temperatures, which enhances the lattice's resistance to shear deformation, thereby broadening the temperature range for superelasticity.
4. Strain għoli li jista 'jinkiseb u reżistenza għall-għeja
Il-liga turi strain rekuperabbli ta' 7.3% f'temperatura tal-kamra, qrib dik ta' ligi kummerċjali ta' Ni-Ti (~8%), li hija aktar mid-doppju ta' ligi konvenzjonali bbażati fuq Ti{-Nb{- (<3%). Moreover, it maintains stable superelasticity even after 200 loading-unloading cycles, demonstrating excellent functional fatigue resistance.
5. Ordnat struttura B2 u tisħiħ tan-nanodominju
Permezz ta 'quenching rapidu u ċiklu termali, il-fażi prinċipali tal-liga tifforma nanodominji bi struttura B2 ordnata (daqs medju 15 nm), separati minn konfini anti-fażi (APB). Din in-nanostruttura ordnata effettivament tinibixxi ż-żlieq tad-dislokazzjoni, ittejjeb ir-reżistenza għad-deformazzjoni tal-plastik, filwaqt li żżomm tensjoni elastika għolja.
