当加热时，层状钌酸钙Ca 2 RuO 4-y陶瓷材料以记录速率收缩。照片来自Koshi Takenaka /名古屋大学
日本的材料科学家们发现一个罕见的一种加热时收缩新材料。这种金属 – 陶瓷复合材料由钙，钌和氧原子组成。加热时收缩6.7％。这是负热膨胀或NTE的新记录。
在许多现代工业 – 无论是电子，航空或医疗设备 – 装置以及用于建造它们的机械，必须在保持精确性和可预测性的同时耐受恶劣条件。温度变化可能降低这些质量，导致材料在其收缩和膨胀时降解和变形。
由于大多数材料在加热时膨胀，NTE材料可以帮助工业工程师更精确地管理收缩和膨胀的循环。通过将正常材料与NTE材料混合，工程师可以创建热膨胀值接近零的新复合材料。
X射线图像表明新材料通过热原子改变，触发其微结构的独特变化，并导致体积损失。科学家发现围绕材料独特的晶粒排列的空隙。
“在原子结构的不均匀变化似乎变形的材料，这意味着空隙崩溃和收缩材料的微观结构，”，本名古屋大学的材料科学家竹志，在一个新闻发布会上说。“这是一种实现负热膨胀的新方法，它将允许我们开发新材料来补偿热膨胀。
研究人员这种新材料研究发表在《Nature通信》杂志上。