新方法助力NASA研制出GRX-810新合金：輕盈高強度 又不失韌性

3D 打印渦輪發動機燃燒器（來自：NASA）

據悉，作為一種氧化物彌散強化（ODS）合金，研究團隊在其中嵌入了納米級氧化物，以提升合金的韌性和耐高溫特性。

而為了做到這一點，研究人員先是使用了尖端的計算模型來模擬材料的熱力學性能，然后通過 3D 打印的方式來生產。

NASA 格倫研究中心的材料研究科學家 Tim Smith 表示，新方法極大地加速了特種合金的研發速度，讓他們能夠較以往更快地生產出性能更好的新材料。

在大約30 次模擬后，他們得出了合金的最佳設計 —— 此前往往需要耗費數年來試錯，但現在已縮短到數月、甚至數周。

如上圖所示，NASA 將新合金稱作 GRX-810 。與當前最先進的合金相比，其表現出了一些讓人難以置信的性能優勢。

可知在 2000 ℉（1093 ℃）的高溫下，GTX-810 具有兩倍的抗斷裂強度、三倍半的彎曲 / 拉伸柔韌性、輔以 1000 倍以上的應力下耐久性。

研究團隊指出，新材料為航空器設計開辟了新的可能，可實現更輕的部件、減少噴氣發動機的燃料消耗、以及降低運營和維護成本。

團隊成員 Dale Hopkins 總結道：“從材料開發層面來講，這一突破具有革命性的意義”。

更堅固、輕盈的新型材料，可在 NASA 改變未來航空的過程中發揮著關鍵作用。

此前抗拉強度的增加，通常會降低材料在斷裂前的抗拉伸與彎曲能力。

而 GRX-810 新合金的卓越之處，就是克服了這方面的短板。