卡戈梅金属复合材料实现了机械轴向零热膨胀,可达800K
Haowei Zhou1, Yaozu Shen2, Yili Cao1
1Institute of Solid State Chemistry, Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|May 22, 2025
概括
本研究介绍了一种用于结构应用的新型kagome复合合金. 开发的Lu-Fe-Co合金在广泛的温度范围内实现零热膨胀,具有出色的机械强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 金工业是金工业的一个方面.
背景情况:
- 卡戈梅晶格金属具有独特的电子和磁性特性,但它们的结构应用尚未得到充分探索.
- 设计具有定制功能的先进材料需要精确控制晶体结构和微观结构.
研究的目的:
- 提出和演示一个概念的kagome复合合金展现机械零热膨胀 (ZTE) 在一个扩展的温度范围.
- 研究Kagome网格磁性秩序和热膨胀调节在Lu-Fe-Co三元合金中的稳定性.
主要方法:
- 为了制备Lu-Fe-Co三元合金,采用了两步合成方法.
- 使用磁性Co doping稳定了六边形Lu2Fe17结构中的kagome网格磁顺序.
- 在现场沉α-(Fe/Co) 阶段进行,以创建软/硬异质微观结构.
主要成果:
- 实现了超宽温度窗口轴向ZTE复合材料,其线性热膨胀系数 (αl) 为+0.98 × 10^-6 K^-1,从110到800 K.
- 复合材料的压力强度高达1.11 GPa.
- 加戈梅结构和复合材料设计的整合使磁性秩序和热膨胀能够同时控制.
结论:
- 开发的Lu-Fe-Co kagome复合材料为具有集成功能的先进结构材料提供了一个有前途的途径.
- 这项工作突出了kagome金属间复合材料在实现零热膨胀和高机械性能方面的潜力.
- 这项研究为在广泛的温度范围内要求尺寸稳定性的应用中探索基于kagome的材料开辟了新的途径.


