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韓國科學家研發「超適應合金」 極端溫度下依然強韌

韓國浦項科技大學(POSTECH)的研究團隊成功開發出一種革命性的「高熵合金」,這種材料在攝氏零下196度到600度的極端溫度範圍內,都能保持優異的強度與延展性,為航太、汽車及能源產業帶來突破性的應用前景。

由材料科學與工程系金亨燮教授領導的研究團隊,這項突破性的發現已發表在國際期刊《Materials Research Letters》上。傳統金屬材料對溫度變化極為敏感,例如金屬門把在冬天摸起來冰冷刺骨,夏天卻可能燙手。這使得現有金屬材料通常只能在有限的溫度範圍內發揮最佳效能。

為瞭解決這個難題,研究團隊提出「超適應體」(Hyperadaptor)概念,並據此開發出鎳基高熵合金(HEA)。這種新型合金在極低溫(-196°C)到高溫(600°C)的環境中,機械效能幾乎保持恆定不變。

這種驚人的穩定性來自於合金內部均勻分佈的奈米級L1₂析出物。這些微細粒子就像強化劑一樣抑制變形,同時合金的內部結構能透過一致的滑移行為來適應應力,不受溫度變化影響。

這項突破對需要承受劇烈溫度變化的應用領域特別重要,例如火箭發動機、汽車排氣系統、發電廠渦輪機和輸油管線等。在這些嚴苛環境中,材料效能的穩定性將大幅提升安全性和效率。

金亨燮教授表示:「我們的高熵合金突破了現有材料的限制,開創了一類不受溫度影響的新材料。『超適應體』概念代表著下一代材料研發的重大突破,即使在極端條件下也能保持穩定的機械效能。」

這項研究獲得韓國科學技術情報通訊部的「奈米與材料技術發展計畫」以及現代汽車集團的資助。