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纳米晶金属复合管在深海热液区的应用探索

作者:广州PA视讯合金精密科技(广州)有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-17 06:10:01

信息摘要:

通过高压扭转变形技术制备的纳米晶铜铝复合管,在高温高压热液环境中保持结构稳定性,成功应用于大洋科考船取样系统。

当‘探索一号’科考船从马里亚纳海沟带回那段闪着金属光泽的取样管时,我就知道我们三年来的心血没有白费。在480℃热液喷口持续工作120小时后,这段Cu-Al纳米晶复合管仍保持2.8纳米的平均晶粒尺寸,这个数据让参加评审的工程院院士都连连称赞。

纳米晶金属复合管在深海热液区的应用探索

制备这种神奇材料的HPT-800设备可谓功不可没。这台由我们与哈工大联合研发的高压扭转装置,能在6GPa压力下实现每分钟20转的剪切变形。记得最初试验时总出现晶粒不均匀的问题,后来创新引入脉冲加压技术,终于将晶粒尺寸偏差控制在±0.5纳米以内。

纳米晶金属复合管在深海热液区的应用探索

今年在南海冷泉区的应用更令人振奋。安装我们纳米晶管道的可燃冰取样系统,成功在10MPa压力下连续工作240小时未发生变形。项目组传来的数据显示,管道的疲劳寿命比传统钛合金提升4倍,这为深海资源勘探提供了关键技术支持。

最近我们正在开发智能控温系统。通过在纳米晶结构中嵌入形状记忆合金丝,实现了管道在温差200℃环境下的自适应伸缩。上个月在大连船舶重工的测试中,该系统成功抵消了85%的热应力,这个突破让我们获得了海军装备部的关注。

纳米晶金属复合管在深海热液区的应用探索

随着国家深海战略的实施,我们的纳米晶材料生产线已扩建至2000平方米。新引进的日本岛津分析仪器,使我们的检测精度达到原子级别。相信在即将启动的太平洋科考项目中,我们的材料会继续大放异彩。