研究人員發現第一種已知的在加熱時變得更具彈性的合金材料高熵Elinvar合金

中國香港城市大學的研究人員意外發現了一種能保持其硬度而不會隨溫度升高而軟化的合金，這是該類型材料領域中的首例。事實上，當溫度接近1000K（727°C）時，高熵的Elinvar似乎變得更硬、更有彈性。目前還沒有其他已知的金屬被發現有這樣的表現。

材料的彈性模量量化了其在壓力下的彈性或非永久變形的阻力。彈性模量越高，材料就越硬并越難變形。直到現在，人們還認為所有的金屬都會隨著溫度的升高而變軟，而這是由于熱膨脹造成的。

但這種化學成分復雜、排列成獨特、高度扭曲的晶格結構的新合金并不遵循這一規則。事實上，它的彈性模量似乎隨著溫度的升高而上升。在其他金屬開始軟化的地方，Co25Ni25(HfTiZr)50或叫做高熵Elinvar合金會變得更硬。該團隊將此稱為 Elinvar效應。

香港城市大學機械工程系的Yang Yong教授指出：“當這種合金被加熱到1000K即726.85℃--甚至更高，它的硬度跟室溫下一樣，甚至比室溫下的硬度略高，并且它的膨脹沒有任何明顯的相變。這改變了我們的教科書知識，因為金屬在加熱下膨脹時通常會變軟。”

除了Elinvar效應，這種金屬在室溫下還顯示出約2%的彈性極限--也就是說，雖然你需要投入大量的能量來使它變形，但在出現任何永久性變形之前，它的變形量約是傳統晶體合金的兩倍。所以它非常有彈性，能夠儲存大量的彈性能量。

“由于彈性不會耗散能量，因此不會產生熱量，而熱量會導致設備發生故障，這種超彈性合金將在高精度設備中發揮作用如手表和計時器，”Yang教授說道，“我們知道，像月球表面的溫度從122℃到-232℃。這種合金將在極端環境中保持堅固和完整，因此它將非常適用于未來在太空任務中在廣泛的溫度范圍內運行的機械天文臺。”