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日本科學家發現受熱收縮的新負熱膨脹材料未來可解決熱膨脹問題

2017-02-15 11:20:00 作者：本網整理來源：中國航天系統科學與工程研究院分享至：

近日，日本材料科學家發現一種受熱收縮、罕見的新材料。該材料是一種金屬-陶瓷復合材料，由鈣、釕和氧原子構成，其在受熱時，體積收縮6.7%，創下負熱膨脹材料（NTE）新紀錄。

不論是電子行業，還是航空航天和醫療器械領域，其器件和機械設備在惡劣條件中運行時必須保持一定的精度和可預測性，而溫度的變化則會引起材料膨脹或收縮，最終導致材料變形和分解，削弱這些設備的精度和相關性能。

大部分材料在受熱時都會發生膨脹，但在普通材料中摻入NTE材料后，可以更精確地控制材料膨脹和收縮的循環周期，甚至可以制造一種近乎零膨脹率的新型復合材料。

通過觀察X射線譜發現，該材料原子在受熱時極其敏感，會引起材料微結構發生獨特的變化，導致體積收縮。科學家們在該材料晶粒周圍發現了空位。

日本名古屋大學材料科學家Koshi Takenaka稱，原子結構不均勻的變化似乎導致了材料微結構的變形，意味著晶粒周圍的空位發生分解，因此材料發生收縮。這是一種新的制造負熱膨脹材料的方法，通過這種方法，人類可以制造出補償熱膨脹的新材料。

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責任編輯：汪玉玲

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