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摘 要：金属材料用于多种场合，根据其用途，需要合适的特性，例如弹性模量和强度等。尤其是人造骨、牙科用材料或机械用高性能弹簧，有时会需要弹性变形特性，通过小的力实现大幅度的伸缩。研究小组在块状单晶铜基合金中实现了比常规实用金属大数倍的弹性变形（弹性应变>4.3%）。实用块状金属材料的弹性应变通常在1%左右或更低，因此本研究成果具有划时代意义。此外，在该合金中，应力与应变的关系为直线的胡克定律不成立，还确认了杨氏模量随着应力的增加而减小的弹性软化现象。这种非线性且巨大的弹性变形颠覆了冶金常识，有望应用于高性能弹簧材料等。
关键字：金属材料、弹性应变、高性能弹簧材料、块状铜基合金、高强度
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在块状铜基合金中，发现了超过4.3%弹性应变的大弹性变形，颠覆了冶金常识
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在低于25GPa的杨氏模量下，对应变具有低应力弹性，同时实现了高强度，可承受600MPa及以上的拉伸应力并恢复原状
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由于其是像橡胶一样的块状金属材料，因此有望用作弹簧等弹性结构材料，或者通过“弹性应变工程”作为智能材料加以应用
目前，世界上许多金属材料构件都用于弹性变形领域。尤其是人造骨、牙科用材料或弹簧等机械部件，其有时需要低杨氏模量和高弹性应变。弹性应变是由于晶格中原子间距离的可逆变化而引起的，虽然理论预测可具有超过10%的弹性应变，但由于强度限制，现实中大多数金属材料的弹性应变都停留在1%以下。而且，通常材料的杨氏模量越低，强度越低。同时实现低杨氏模量和高强度是一大难题。
近年来，通过主动控制晶格应变来提高材料的电导率和催化活性等物理化学性能的“弹性应变工程”备受关注。然而，传统块状金属材料的最大弹性应变极限非常低，无法自由控制晶格应变。因此，亟需开发一种具有大弹性应变的新型块状金属材料。
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