Zentallium^® ：革命性的轻质高强度材料

Zentallium^®是ZOZ公司推出的一种革命性的轻质高强度材料，由机械合金化的铝基材料制成的高性能半成品和零件，正引领着材料科学的新一轮革命。它不仅比铝更轻，而且其坚固程度堪比钢铁，为众多行业带来了前所未有的机遇。

轻质高强度的完美结合

在高科技运输领域，轻量化一直是追求的目标。无论是空运、陆运还是海运，减轻质量都能显著降低能源消耗、排放和成本。而轻质材料，尤其是那些能提供最高比强度（强度与密度的比值）的材料，更是备受青睐。Zentallium^®正是这样一款材料，它结合了铝的轻质特性和通过碳纳米管（CNTs）增强的高强度，为轻量化设计提供了全新的解决方案。

碳纳米管的神奇力量

碳纳米管，自1990年被发现以来，就因其巨大的机械强度而备受瞩目。其弹性模量比钢高5倍，抗拉强度甚至高32倍。然而，将碳纳米管有效地分散并嵌入到基质材料中，一直是一个技术难题。Zentallium^®通过高能球磨机中的机械合金化工艺，成功地解决了这一问题。在永久的“分散、破碎和冷焊”过程中，CNT团聚体被原位分解和嵌入到纳米结构的铝基质中，从而实现了CNT的有效利用。

晶粒细化的霍尔-佩奇效应

Zentallium^®的另一个显著特点是其纳米结构的铝基质微结构，晶粒尺寸远低于100纳米。这种巨大的晶粒细化得益于霍尔-佩奇关系，即材料的屈服强度与晶粒尺寸的平方根成反比。通过机械合金化工艺，Zentallium^®的晶粒尺寸得到了有效控制，从而显著提高了其机械性能。

超越传统材料的性能

与不锈钢相比，Zentallium^®的强度更高，达到了结构钢的水平（700-1000 MPa）。与铝基材料相比，其弹性模量高出20-30%。此外，碳纳米管还使该合金系统能够在240℃下保持稳定，这对于商业铝合金来说是一个无与伦比的优势。

未来的发展方向

尽管Zentallium^®在强度和稳定性方面表现出色，但其目前的延伸率还相对较低（1%），这限制了它在某些领域的应用。然而，研究人员正在不断努力改进这种材料，以期达到预期的4-6%的伸长率。这将进一步扩大Zentallium^®的利用能力，使其能够替代更多传统材料。

成本效益分析

值得一提的是，尽管Zentallium^®有如此卓越的性能，但其材料成本却远低于传统钛合金的一半。这使得Zentallium^®在性价比方面具有显著优势，为更多行业提供了采用这种高性能材料的可能性。