近日，日本東北大學的研究人員開發了一種開創性的鈦鋁（Ti-Al）基超彈性合金。相關信息如下：

材料特性

超彈性：能夠在低至液氦溫度-269℃到高于水沸點+127℃極寬的溫度范圍內保持超彈性，是同類材料中第一個在如此極端的溫度范圍內保持超彈性，同時又輕質且堅固的合金。

輕質：密度為 4.36×103 kg/m3，比鎳鈦合金輕 30% 以上。

高強度：室溫比強度達 185×103 Pa?m3/kg，與高強度雙相鋼相當（~800MPa 屈服強度），同時抗疲勞性優于鐵基形狀記憶合金。

技術原理

該合金以鈦(Ti)和鋁(Al)為主要成分，添加少量鉻(Cr)，通過高溫淬火穩定體心立方（B2）母相。通過應力誘導 B2 母相→正交 B19 馬氏體的可逆相變，實現超過 7% 的可恢復應變。

應用前景

航空航天領域：適用于月球車輪胎、可展開天線等深空探索組件，解決傳統材料在極端溫度下的功能失效問題。

醫療領域：楊氏模量（~30GPa）接近人骨，且鈦合金固有的生物相容性使其成為骨科植入物，如支架等醫療設備的理想候選。

能源領域：在即將到來的氫社會中，可用于液氫儲存等低溫場景。該合金在極低溫度下的柔韌性使其成為極具發展前景的材料。

研發方法

研究團隊采用了合理的合金設計和精確微觀結構控制等先進技術。通過使用相圖選定合金成分及其比例，優化加工和熱處理方法，以實現所需的材料性能。

這一發現不僅為超彈性材料樹立了新的標準，還為材料設計引入了新的原則，顛覆了“鋁加入鈦合金會抑制超彈性”的傳統認知，為開發輕質多功能金屬材料提供了新范式，有望推動深空探測、生物醫療及清潔能源等領域的技術革新。