이 연구소는 높은 감쇠, 높은 에너지 흡수 및 형상 기억을 가진 마그네슘 기반 생체 모방 재료를 개발했습니다.

높은 비강도, 비 강성, 우수한 열전 도성 및 전자기 차폐 특성 외에도 마그네슘의 감쇠 성능은 대부분의 엔지니어링 금속 재료보다 훨씬 우수하고 일부 일반 폴리머 재료와 비교할 수 있지만 강도와 내열성은 폴리머보다 훨씬 높습니다. 충격 흡수, 에너지 흡수, 소음 감소 및 기타 뛰어난 장점의 다른 측면에서 마그네슘과 그 합금의 강도, 강성, 가소성 및 파괴 인성은 여전히 ​​강철 및 알루미늄 합금보다 낮습니다. 금속 재료의 강도 및 감쇠 성능은 상반되는 역 관계를 보여줍니다. 한편으로 전위 운동의 제한을 통해 강도를 향상시킬 수 있습니다. 반면에 댐핑은 전위가 이동하기 쉽고 피닝을 제거해야하므로 댐핑 성능을 희생하면서 고전적인 재료 보강 수단에 의존하게됩니다. 밀도를 크게 높이 지 않고 마그네슘 및 마그네슘 합금을 강화하는 방법 감쇠 특성을 줄이는 것이 핵심 과학적 과제가되었습니다.

인공 재료에 비해 천연 생체 재료의 거시적 기계적 특성은 일반적으로 기본 구조 단위를 추가하는 것보다 훨씬 낫습니다. 쉘, 골격 등은 미세 수준에서 3 차원 상호 침투 구조를 나타내며 각 구성 요소 단계는 유지됩니다. 연결되고 산재되어있어 성능과 기능에서 각 구성 요소 단계의 보완 적 이점은 물론 재료의 동시 강화 및 강화를 실현합니다. 자연의 마법적인 \"구조-성능 관계 \"에 대한 이해는 다음과 같은 고유 한 사고 방식을 제공합니다. 우수한 종합 성능을 갖춘 신소재 설계.

항공 우주, 정밀 기기와 같은 분야의 경우 최근 중국 과학원 금속 재료 연구소의 재료 댐핑, 에너지 흡수, 피로 및 파단 성능 요구 사항에 대해 Liu Zenggan, Zhang Zhefeng, 티타늄 합금 연구 Li Shujun, Mary 및 미국, 캘리포니아 대학교 버클리의 공학 물리학 아카데미, 천연 생물 재료를 참조하여 3 차원 상호 침투 미세 구조, 마그네슘 용융 함침으로 니켈 티타늄 합금 프레임으로 만든 재료를 추가하여 마그네슘-니켈 티타늄 생체 모방 복합 재료의 경량, 고강도, 고 감쇠 및 고 에너지 흡수.

미세한 3 차원 상호 침투 생체 모방 구조는 성능 이점 측면에서 ni-Ti 강화 상과 마그네슘 매트릭스의 상보성과 조합을 실현할뿐만 아니라 재료 형상 기억 및자가 복구 기능을 제공합니다. 3 차원 공간에서 구성된 단계는 두 단계 사이의 응력 전달을 촉진하고 응력 집중을 약화시키고 두 단계의 변형을 더 조정하고 niti 강화 단계의 강화 효과를 더 잘 발휘하도록합니다. 생체 모방 복합 재료의 강도는 혼합 법칙에 근거한 단순 중첩보다 현저히 높으며, 둘째, 생체 모방 복합 재료의 매트릭스 및 강화상은 계면의 야금 학적 조합에 의존 할뿐만 아니라 3 차원 상호 침투도 존재합니다. 기계적 인터록은 계면 균열로 인한 조기 고장을 효과적으로 방지하고 재료에 우수한 손상 내성을 부여합니다. 세 번째로, 3 차원 공간에서 생체 모방 복합재의 구성 요소 상 침투는 마그네슘 매트릭스의 감쇠 특성을 완전히 유지할뿐만 아니라 또한 댐핑 특성을 더욱 향상시키기 위해 두 단계 사이의 약한 계면에 미세 수율 및 미세 균열과 같은 새로운 감쇠 메커니즘을 도입합니다. 또한 특정 온도 범위 (> 150 ℃)에서 니켈 티타늄 강화 골격 형상 기억 마그네슘 매트릭스 및 니켈 t의 크리프 거동에 대한 영향 및 커플 링 효과 아이테니엄 응답 응력은 매트릭스 크리프 응력보다 훨씬 높기 때문에 기존의 열처리에 의한 생체 모방 복합 재료의 변형 손상이 초기 형태와 강도를 회복 할 때, 형상 기억에자가 치유 기능의 효과를 가지고 있습니다. 왕복주기를 사용할 수 있습니다.

여러 메커니즘을 통해 각각 강도 및 댐핑 특성을 개선하고 새로운 유형의 생체 공학 복합 재료가 둘 사이의 상호 제한 관계를 깨고 마그네슘 합금의 강도, 댐핑 및 에너지 흡수 효율을 실현합니다. 다양한 성능, 포괄적 인 조합 성능은 현재 알려진 엔지니어링 재료보다 우수하며, 정밀 기기, 항공 우주 및 기타 새로운 유형의 감쇠 충격 흡수 재료 분야가 될 것으로 예상됩니다.