位于賴(lài)特帕特森空軍基地的美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室材料與制造處的科學(xué)家及工程師會(huì)同大學(xué)的研究人員，在超韌納米復(fù)合材料涂層研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，這種涂層可提高先進(jìn)噴氣戰(zhàn)斗機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并改進(jìn)耐久性。

　　通過(guò)縝密的研究、試驗(yàn)，該研究小組發(fā)現(xiàn)并闡明了一種獨(dú)特的納米晶/非晶復(fù)合材料的動(dòng)力學(xué)機(jī)理，航空航天專(zhuān)家們認(rèn)為，該種材料表現(xiàn)出極高硬度，并具有很高應(yīng)用價(jià)值。

　　到目前為止，該項(xiàng)研究成果已向戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行新技術(shù)移植提供了眾多機(jī)遇，小企業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃的第一階段正試圖將其用于改進(jìn)飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并提高性能。與此同時(shí)，在民用航空領(lǐng)域也有巨大應(yīng)用潛力。

　　納米復(fù)合材料涂層的應(yīng)用背景之一是短距起飛垂直降落推進(jìn)系統(tǒng)零件，該零件摩擦副上施加了很大的預(yù)加載荷，且通過(guò)表面強(qiáng)化獲得充分效益。

　　最初，材料與制造處非金屬材料部門(mén)的研究人員開(kāi)發(fā)出一類(lèi)用于航空航天器摩擦副的耐磨材料。這些材料是將晶粒尺寸為3~5納米的碳化物或氧化物嵌入由鉆石狀碳或金屬/陶瓷混合物組成的非晶基體中。在初期階段，研究結(jié)果顯示出它具有超過(guò)陶瓷的、獨(dú)特的高硬度， 且斷裂強(qiáng)度與韌性金屬相似。

　　在這一發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上，該處的研究人員聯(lián)合了大學(xué)一同完成了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，采用了一種納米級(jí)材料的表征儀器，在透射電子顯微鏡下完成了這種新型復(fù)合材料的性能測(cè)試。其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了新的宏觀塑性機(jī)理，而且不是基于已知的位錯(cuò)或晶界擴(kuò)散理論。

　　事實(shí)上，由于新的機(jī)理是用來(lái)解釋1~2納米的晶粒在非晶基體中的移動(dòng)，因而它是一種獨(dú)特的、以納米晶/非晶復(fù)合材料為特征的理論。

　　該項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋了納米晶/非晶復(fù)合材料在高加載速率下發(fā)生極端塑性變形時(shí)表現(xiàn)出的高斷裂韌性現(xiàn)象，與此同時(shí)，晶態(tài)和非晶態(tài)相均具有非常高的硬度，且不會(huì)產(chǎn)生塑性變形。

　　沿著這一研究方向，該處的研究人員正在廣泛探索可能用于軍用飛機(jī)的納米涂層。他們還在尋求將創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)入應(yīng)用的機(jī)遇。