据外媒报道，美国亚利桑那州立大学（the Arizona State University）、美国陆军研究实验室（the US Army Research Laboratory，ARL）、理海大学（Lehigh University）及路易斯安娜州立大学（Louisiana State University）进行合作，研发了一款突破性铜合金。该款合金在1472华氏度（800摄氏度）的高温下坚持超过10000小时，同时具有很高的机械强度。

新型铜合金（图片来源：亚利桑那州立大学）

合金由两种或两种以上的金属制成，其性能远远超过其成分金属。通常情况下，制造合金是为了获得更高的耐腐蚀性或让材料具有更高的强度和耐久性。此类特殊性能让合金能够在多个领域得到广泛应用，包括建筑、炊具、汽车和航空航天等。

不过，美国研发人员研发的该款铜钽锂（Cu3-Ta-0.5Li）合金却与众不同。

铜钽锂（CuTaLi）合金

该款突破性合金最初由理海大学大学的研究人员研发，其中Cu3Li（铜锂）沉淀物能够被周围的一层钽原子稳定下来。

研究人员采用粉末冶金和高能低温球磨工艺，确保该合金拥有精细的纳米结构。与在其他结构中晶界在高温下迁移的行为不同，钽双层结构能够确保纳米晶结构稳定，防止晶粒长大，从而提升材料的高温性能。

即使研究人员将此类合金置于1472°F（800°C）的温度下超过一年，其屈服强度仅略微下降。在室温下，该合金的屈服强度达1120 MPa，显著优于现有的铜合金。此外，该合金的蠕变变形率低于成分相似的其他合金，甚至在接近熔点时也是如此。

该种合金为何独特？

亚利桑那州立大学物质、运输与能源工程学院的Kiran Solanki教授表示：“我们的合金设计模仿了镍基超合金中的强化机制。”

不过，添加0.5%的锂就能够改变沉积物的形态，使其从球状沉积物变成稳定的立方体结构，而且热学和力学性能都得到提升。

Solanki教授进一步补充道：“当铜锂沉积物具有稳定钽双层结构时，我们就能够调整其在高温下的失效特征。通过调整该特征，我们研发出一种铜合金，即使其长期暴露在高温条件下，仍能保持其强度和结构完整性。”

具备此种能力也为研发出新一代铜合金创造了机会，此类铜合金可用于热交换机、高性能电气元件、结构材料及航空航天与国防工业等领域。