中國(guó)石油大學(xué)(北京)新能源與材料學(xué)院的郝世杰教授研究團(tuán)隊(duì)近期在《Advanced Science》期刊上發(fā)表了題目為《Overcoming the Damping–Elasticity Paradox via 3D‐Printed NiTiSn Nanocomposite》的研究論文。論文的第一作者為新能源與材料學(xué)院的研究生馮博,劉何龍和沈慧研究生為共同一作。
高阻尼合金在光學(xué)儀器、汽車(chē)、建筑以及航空航天設(shè)備的振動(dòng)控制中具有迫切需求。其在意外過(guò)載或過(guò)度變形情況下的阻尼性能的可靠性和可逆性,對(duì)于安全性和成本效益變得愈發(fā)重要。然而,合金的阻尼性能與其彈性變形能力的內(nèi)在機(jī)制之間存在固有矛盾:前者需要高密度的晶體結(jié)構(gòu)缺陷及其高移動(dòng)性,而后者則相反。本研究利用NiTi-Sn共晶反應(yīng)和3D打印的快冷特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了一種塊體納米復(fù)合材料。其內(nèi)部的納米共晶片層以及高內(nèi)耗納米孿晶/納米疇形成了雙層級(jí)納米結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)提供的交替界面強(qiáng)化及晶格應(yīng)變匹配效應(yīng),使材料具備超高阻尼和4.5%的超彈應(yīng)變,成功克服了阻尼合金中阻尼與彈性協(xié)同提升的瓶頸,并在循環(huán)過(guò)載條件下保持優(yōu)異的性能穩(wěn)定性。此外,3D打印的幾何定制化成型特點(diǎn)也突破了傳統(tǒng)納米材料的各向異性和尺寸限制。

《Advanced Science》是國(guó)際知名的綜合性學(xué)術(shù)期刊,涵蓋材料科學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域的頂級(jí)研究。該期刊目前屬于中科院和JCR雙一區(qū)的頂級(jí)期刊(Top期刊),其最新影響因子為14.3,五年平均影響因子為16.3。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202506410