世界最坚硬的金属讲究(世界最坚硬的金属排名)

世界最坚硬的金属犹如牙齿般坚硬，它就是钛合金。钛合金因其超硬特性在航天领域有着广泛的应用。它也有一个致命的弱点，那就是容易生锈。在一些国家，使用钛合金的武器是被严格禁止的。

近期，一种名为CrCoNi的合金脱颖而出，荣获了“有史以来最坚硬的材料”称号。在一项由伯克利实验室领导的研究中，该合金展现出了令人难以置信的韧性、高强度和高延展性。令人惊奇的是，这种合金在较低温度下，其强度和延展性不降反增，这与大多数已知材料截然不同。

这种CrCoNi合金属于高熵合金（HEA）的一种，其特性在于含有多种元素数量相等的混合。不同于大多数合金主要由一种主要元素和少量其他元素组成，HEAs的独特构成赋予它们一些引人注目的特性，如高强度重量比、随温度上升的弹性模量以及超强度和延展性。

之前的研究已经表明，CrCoNi在-196°C（-321°F）左右的低温下显示出强大的强度和韧性。而的研究中，研究团队进一步了它在更低的温度液态氦存在的-253°C（-424°F）下的表现。结果令人振奋，该合金在防止裂缝扩展方面展现出了前所未有的韧性。

联合首席研究员罗伯特里奇表示：“这种材料在接近液态氦温度时的韧性高达500兆帕斯卡的平方根米。”与其他材料相比，这一数字极为惊人。例如，硅的韧性为1，航空客机的铝制机身大约是35，而一些最好的钢的韧性大约是100。

为了更好地理解这种合金如何在低温下保持如此好的韧性，研究小组深入研究了铬钴镍的晶格结构。通过几种类型的显微镜观察受力合金的晶格结构，他们发现铬钴镍通过一系列特定的原子相互作用获得其冷韧性。当受力施加到晶体时，晶体中的缺陷会被替换，直到产生阻碍以增加对力的抵抗。这一过程的一个关键步骤是将晶体结构从立方体转变为六方体。

这种材料在面临难以置信的低温时表现出的韧性，使其成为了在深空等极端环境中工作的物体的理想选择。这项研究成果发表在《科学》杂志上，标志着材料科学领域的一大突破。