中国石油大学(北京)新能源与材料学院的郝世杰教授研究团队近期在《Advanced Science》期刊上发表了题目为《Overcoming the Damping–Elasticity Paradox via 3D‐Printed NiTiSn Nanocomposite》的研究论文。论文的第一作者为新能源与材料学院的研究生冯博,刘何龙和沈慧研究生为共同一作。
高阻尼合金在光学仪器、汽车、建筑以及航空航天设备的振动控制中具有迫切需求。其在意外过载或过度变形情况下的阻尼性能的可靠性和可逆性,对于安全性和成本效益变得愈发重要。然而,合金的阻尼性能与其弹性变形能力的内在机制之间存在固有矛盾:前者需要高密度的晶体结构缺陷及其高移动性,而后者则相反。本研究利用NiTi-Sn共晶反应和3D打印的快冷特点,开发了一种块体纳米复合材料。其内部的纳米共晶片层以及高内耗纳米孪晶/纳米畴形成了双层级纳米结构,该结构提供的交替界面强化及晶格应变匹配效应,使材料具备超高阻尼和4.5%的超弹应变,成功克服了阻尼合金中阻尼与弹性协同提升的瓶颈,并在循环过载条件下保持优异的性能稳定性。此外,3D打印的几何定制化成型特点也突破了传统纳米材料的各向异性和尺寸限制。

《Advanced Science》是国际知名的综合性学术期刊,涵盖材料科学、化学、生物医学、工程学等领域的顶级研究。该期刊目前属于中科院和JCR双一区的顶级期刊(Top期刊),其最新影响因子为14.3,五年平均影响因子为16.3。
文章链接:https://doi.org/10.1002/advs.202506410