超强韧性材料

近期，《科学》杂志刊文称，美国劳伦斯伯克利国家实验室发现了有史以来韧性最强的CrCoNi中熵合金材料。与普通材料不同的是，这种材料在低温环境中不会变脆反而变硬，表现出极高的强度和韧性。

研究人员通过对CrCoNi中熵合金的断裂分析发现，其内部结构的组合使得该材料所能承受的断裂冲击更高。变形机制、位错滑移、层错形成、纳米孪晶等协同作用，提高了材料的强度和延展性，使得它不易断裂。CrCoNi中熵合金的结构极其简单，然而对其进行变形时，结构会变得复杂。这也解释了材料不易断裂的原因。

据悉，CrCoNi中熵合金的韧性是现在飞机使用的铝合金材料的15倍以上、钢合金材料的5倍以上。这种材料如果用于制造飞机或航天器，或将具有较好的应用前景。

超低导热率材料

英国利物浦大学领导合作小组发现的一款新型无机材料受到广泛关注。该材料在所有无机固体中导热率最低，在室温下导热性几乎堪比空气。若把钢材的导热率作为衡量标准1，那么一根钛棒是0.1，水和一块建筑砖是0.01，空气是0.0005，该新材料是0.001。

这种新材料结合了两种不同的原子排列方式。这两种方式都被证明了可以减缓原子在固体结构中的热运动速度。这使得新材料产生了“1+1＞2”的协同效应，其导热率远低于只具有一种排列的母体材料。

研究人员表示，这种可以使用互补的物理概念和适当的原子界面来增强材料性能的方式，可以扩展到其他领域。除了热传输，这一策略还可以应用于磁性或超导等，从而降低电传输过程中的能量损耗。但这项研究仅着眼于新材料的导热性，是否可扩大应用还需进一步实验考证。

超高强钢铁材料

近日，《科学》杂志发布了由我国东北大学牵头组建的国际合作团队，在超高强钢铁材料增塑机制及组织创新设计方面取得的最新成果。

研究团队创新提出“马氏体拓扑学结构设计+亚稳相调控”协同增塑新机制，成功制备出系列低成本C-Mn系新型超高强钢。该超高强钢材打破了对复杂制备工艺和昂贵合金成分的依赖，突破了现有2000 MPa级马氏体高强钢抗拉强度。

研究团队构筑出一种全新的马氏体/奥氏体多层次组织结构，通过在变形过程中诱发多种增强增塑机制，促使材料具有持续较高的加工硬化能力，大幅度提升其强度和塑性。

突破金属材料性能极限是近年来材料领域研究的热点与难点。该研究对推动低成本、大尺寸超高强塑性钢铁材料的制备和应用具有重大现实意义，也为其他超高强塑性金属材料的开发制备提供了新的研究思路。