地球上最坚硬的材料。最强合金诞生，展现超低温威力：Karapaia

一种兼具强度和延展性的强韧合金 CrCoNi 是“高熵合金 (HEA)”之一，它由 5 种以上的元素以几乎相同的比例组成。事实上，CrCoNi 具有在较低温度下变得更坚韧的特性，其真正的价值在接近绝对零的超低温下得以体现。 “在设计结构材料时，我们想让它们更坚固，但也更具延展性（材料拉伸的方式）并且更能抵抗断裂，”橡树岭国家实验室的研究联合负责人 Eso George 在一份新闻稿中解释道。但是，一般来说，两者都很难做到，在某些时候你会不得不妥协。另一方面，CrCoNi 具有这两种特性，并且具有高韧性，因此很难抵抗外力。此外，它不会在低温下变脆，而是变得更加坚韧。显微图像显示了 CrCoNi 合金在 20 开尔文 (-253.15 °C) 纳米级应力测试期间的断裂路径和相关的晶体结构变形。裂纹从左向右扩展/图片来源：Robert Ritchie/Berkeley Lab 在低温下表现出最强功率的合金“CrCoNi” 近十年前，研究团队开始开发 CrCoNi 和另一种合金 (CrMnFeCoNi)。当在液氮温度（-196度）下测试这些性能时，发现它是一种相当优秀的材料。然而，要在更严酷的条件下测试其性能，还需要多年的研究。因此，CrCoNi 的性能非常出色。例如，CrCoNi 在液氦温度（20 开尔文/-253 度）附近表现出 500 MPa 根米的韧性。作为参考，硅的韧性为 1（在同一单位），用于客机的铝约为 35，即使是最好的钢也约为 100。你知道数字 500 是什么。通过扫描电子显微镜拍摄的图像。显示了 (A) CrMnFeCoNi 和 (B) CrCoNi 合金的晶体结构和晶格取向。 (C) 是 CrCoNi 在 293 开尔文时断裂的例子，(D) 在 20 开尔文时/图片来源：Robert Ritchie/Berkeley Lab CrCoNi，一种可以承受太空极端环境的材料，变形，发生称为“魔法链”的相互作用。这首先产生延展性，然后产生强度。在初始阶段，它是由颗粒组成的非常简单的结构，但随着它的转变，它变得更加复杂并且不易破碎。其卓越的性能在多种应用中均有效，但由于开发成本高昂，目前有望用于外太空等极端环境。这项研究发表在《科学》（2022 年 12 月 1 日）上。参考文献：Say Hello to the Toughest Material on Earth – Berkeley Lab – News Center / written by hiroching / edited by / parumo 后记：（2022 年 12 月 28 日）我会更正部分文字并重新发送。