日本科学家发现受热收缩的新负热膨胀材料未来可解决热膨胀问题

2017-02-14

近日，日本材料科学家发现一种受热收缩、罕见的新材料。该材料是一种金属-陶瓷复合材料，由钙、钌和氧原子构成，其在受热时，体积收缩6.7%，创下负热膨胀材料（NTE）新纪录。

不论是电子行业，还是航空航天和医疗器械领域，其器件和机械设备在恶劣条件中运行时必须保持一定的精度和可预测性，而温度的变化则会引起材料膨胀或收缩，最终导致材料变形和分解，削弱这些设备的精度和相关性能。

大部分材料在受热时都会发生膨胀，但在普通材料中掺入NTE材料后，可以更精确地控制材料膨胀和收缩的循环周期，甚至可以制造一种近乎零膨胀率的新型复合材料。

通过观察X射线谱发现，该材料原子在受热时极其敏感，会引起材料微结构发生独特的变化，导致体积收缩。科学家们在该材料晶粒周围发现了空位。

日本名古屋大学材料科学家Koshi Takenaka称，原子结构不均匀的变化似乎导致了材料微结构的变形，意味着晶粒周围的空位发生分解，因此材料发生收缩。这是一种新的制造负热膨胀材料的方法，通过这种方法，人类可以制造出补偿热膨胀的新材料。

来源：中国航天系统科学与工程研究院

日本科学家发现受热收缩的新负热膨胀材料 未来可解决热膨胀问题