MISIS大学的科学家开发了一种独特的复合材料，可以在恶劣的温度条件下使用，比如在核反应堆中。夹层材料的显微硬度比其单独组分的显微硬度高3倍。这些特性可以承受高达700摄氏度的温度。研究结果发表在《材料快报》上。

 

为了制造新一代快中子反应堆，需要新的结构材料，因为被考虑用于燃料元件外壳的钢无法承受550-700摄氏度所需的加热。天富代理主管

 

获得较硬材料的方法之一是采用强塑性变形(SPD)方法制造复合材料，即在高压下在专用机器中进行变形。因此，得到的复合材料比它们各自的组成部分更硬。与此同时，材料中形成了更小的纳米晶结构，表明加热后晶粒快速生长。因此，这种材料的热稳定性较低，受热后会失去显微硬度。

 

NUST MISIS混合纳米结构材料实验室

 

这是NUST MISIS混合纳米结构材料实验室的团队。©Sergey Gnuskov/NUST MISIS

 

来自NUST MISIS混合纳米结构材料实验室的科学家们发现了一种提高复合材料显微硬度和热稳定性的方法。为此，科学家们使用了一种SPD方法，即高压扭转(HPT)，该方法允许用钒合金创建一个特定的多层结构。

 

“我们制作了一个样品，里面有0.5 mm和0.3 mm的钢层，中间加入0.2 mm的钒合金。因此，样品的总厚度为1mm。在高压下，试样被放置在两个平顶突板之间，并在施加几个HPa的压力下被压缩。下击头旋转，表面摩擦力使试样发生剪切变形。因此，我们得到了一个薄的多层结构。——Stanislav Rogachev，该研究的负责人

 

对所得到的样品的评价表明，经过高压处理后，“三明治”的强度比每个单独组分的强度增加了3倍。此外，多层结构使最终材料能够承受高达700℃的加热。因此，首次获得了具有如此高热稳定性的复合纳米夹层材料。这种材料有望用于一些高科技领域，例如前面提到的核反应堆。

 

接下来，科学家们计划继续对金属复合材料的SPD进行实验。具体来说，该团队将研究钢/锆、钢/铜和钢/铝的组合。天富代理主管