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負(fù)熱膨脹材料是降溫時產(chǎn)生反常膨脹（即熱縮冷脹）的特種功能材料，在精密傳動等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。若在空天大溫差復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用，則要求負(fù)膨脹材料不僅服役溫域?qū)挘揖邆淞己玫臋C(jī)械承載性。然而，多數(shù)負(fù)膨脹材料為本征脆性的金屬間化合物，強(qiáng)度不足。盡管少部分具有負(fù)熱膨脹效應(yīng)的一級相變合金力學(xué)性能良好，但存在服役溫域窄的先天不足。因此，亟須研發(fā)同時具有高強(qiáng)度和寬使用溫域的負(fù)膨脹材料，從而滿足上述苛刻要求。

研究團(tuán)隊基于多主元交互效應(yīng)思想，設(shè)計出一種高強(qiáng)度、寬溫域負(fù)熱膨脹Fe-Co-Ni-Ti多主元合金。通過簡單的熱處理調(diào)控異質(zhì)相體積分?jǐn)?shù)，研究人員不僅可以進(jìn)一步提高合金的強(qiáng)度，還可以拓寬負(fù)熱膨脹溫域，甚至獲得零膨脹效應(yīng)。經(jīng)成分和工藝優(yōu)化后，合金負(fù)膨脹溫域超過200K，可滿足航空工業(yè)需求；抗壓強(qiáng)度可達(dá)2.64GPa，高于公開報導(dǎo)報道的其他負(fù)膨脹材料。

這項工作為發(fā)展高強(qiáng)度負(fù)膨脹合金提供了新思路，也為大溫差高載荷環(huán)境服役的負(fù)膨脹材料提供了重要候選。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202507767