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負熱膨脹材料是降溫時產(chǎn)生反常膨脹（即熱縮冷脹）的特種功能材料，在精密傳動等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。若在空天大溫差復雜環(huán)境應(yīng)用，則要求負膨脹材料不僅服役溫域?qū)挘揖邆淞己玫臋C械承載性。然而，多數(shù)負膨脹材料為本征脆性的金屬間化合物，強度不足。盡管少部分具有負熱膨脹效應(yīng)的一級相變合金力學性能良好，但存在服役溫域窄的先天不足。因此，亟須研發(fā)同時具有高強度和寬使用溫域的負膨脹材料，從而滿足上述苛刻要求。

研究團隊基于多主元交互效應(yīng)思想，設(shè)計出一種高強度、寬溫域負熱膨脹Fe-Co-Ni-Ti多主元合金。通過簡單的熱處理調(diào)控異質(zhì)相體積分數(shù)，研究人員不僅可以進一步提高合金的強度，還可以拓寬負熱膨脹溫域，甚至獲得零膨脹效應(yīng)。經(jīng)成分和工藝優(yōu)化后，合金負膨脹溫域超過200K，可滿足航空工業(yè)需求；抗壓強度可達2.64GPa，高于公開報導報道的其他負膨脹材料。

這項工作為發(fā)展高強度負膨脹合金提供了新思路，也為大溫差高載荷環(huán)境服役的負膨脹材料提供了重要候選。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202507767