应变玻璃合金是航天产业重要弹性材料 研究开发意义重大
应变玻璃合金是航天产业重要弹性材料 研究开发意义重大
应变玻璃，是一种形状记忆合金，为纳米级材料，其短程有序晶格应变区域呈冻结状态，具有典型的玻璃化转变特征，可以对外界刺激产生应变反应，也称为应变玻璃合金。
形状记忆合金（SMA），基于热弹性与马氏体相变原理使其具有形状记忆效应，已发现的产品种类较多。应变玻璃合金出现在形状记忆合金中未自发产生马氏体相变的部分。应变玻璃合金特征包括动态冻结特性、非各态遍历性，拥有新的相变机制，即应力诱发马氏体相变、等温马氏体相变。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国应变玻璃合金行业市场深度调研及发展前景预测报》告显示，应变玻璃合金的功能主要包括形状记忆效应、超弹性效应、热弹性效应、阻尼效应、艾林瓦效应等，其原子间结合力/平均结构不会随温度变化而改变，可在宽温域条件下维持弹性模量恒定。应变玻璃合金独特的性能使其作为智能材料、功能材料研究具有巨大潜力。
全球航天产业发展迅速，空间技术不断进步，对弹性材料需求日益旺盛，且性能要求不断提高。宇宙空间环境条件恶劣，温差大、辐射大，且面临各种碎片的冲击，航天器采用的材料需要具备高强度、低弹性模量、耐高低温、轻量化特点，以在极端环境中保持性能稳定，使航天器能够维持运行，这类材料研究开发难度大。
常见材料无法同时满足高强度、低弹性模量特征，且弹性会随着温度下降而降低，而应变玻璃合金可以满足此需求。最早的应变玻璃合金是在镍钛形状记忆合金中发现。此外，钛镍铁、钛镍钴、钛钯铬、镍钴锰镓等形状记忆合金中也发现应变玻璃合金的存在。
西安交通大学是我国代表性应变玻璃合金研究机构之一。2022年7月，西安交通大学发表研究成果，发现掺杂0.8%的钪制造出的镁钪应变玻璃合金Mg-21.3Sc，具有低密度、低杨氏模量、高屈服强度、中等应力下弹性能量密度较高、宽温度范围弹性无变化、长疲劳寿命等优点，可以应用在航天产业中。
新思界行业研究人士表示，应变玻璃合金技术研究为新材料开发提供了新思路，同时其在航天产业作为弹性材料应用也拥有重要价值。我国航天产业发展迅速，根据中国航天科技集团有限公司发布的《中国航天科技活动蓝皮书（2023年）》数据显示，2023年全年，我国共实施了67次发射任务，研制发射了221个航天器。在此背景下，应变玻璃合金研究开发意义重大。