零热胀大(ZTE)合金，具有共同的尺度安稳性、高的热导率和电导率等特色。但是，它们在热和应力下的实践运用遭到其固有脆性的约束，由于零热胀大(ZTE)和塑性通常是单相资料所独有的。此外，ZTE合金的功能对成分的改变十分灵敏，惯例的组成办法，如合金化或多相规划，来进步其热功能和力学功能往往不适用。

　　零热胀大(ZTE)合金，因其在温度动摇下的尺度安稳性，在从机械手表到通信卫星的日常日子中，发挥着重要作用。但是，ZTE资料在本质上是稀有的。这种行为关于金属资料来说特别稀有。只要少量的晶格、自旋和轨迹之间的耦合，经过所谓的磁体积效应引起热胀大系数的下降，这种效应在一些单相金属资料中现已报导过，如传统的英瓦合金(Fe0.64Ni0.36)和一些磁性金属间化合物(如Tb(Co,Fe)2，La(Fe,Si,Co)13)。

　　另一方面，这些ZTE化合物，大多是脆性的、强度低、塑性小、断裂韧性低且适用性较差。但应留意，广泛运用的英瓦合金具有塑性，但强度较低。另一种规划ZTE合金的办法是，混合热胀大资料和热收缩资料(例如，La(Fe,Si)13/Cu和ZrW2O8/Al)。但这些人工复合资料，往往存在不抱负的微观结构或界面结合单薄等问题，导致其全体力学功能和热循环功能较差。

　　更重要的是，磁体积效应具有很高的成分灵敏性，高温组成过程中细微的界面传质可能会按捺或消除ZTE特性。几十年来，寻觅具有杰出强度-塑性功能的新式ZTE合金，已成为普遍存在的应战。

　　此文中，研究者采取了一步战略在二元系统中经过亚共晶或过共晶反响来规划塑料和低成本ZTE合金。铁是地球上最丰厚的元素之一；其惯例相α-Fe具有较高的塑性和正热胀大(PTE)。风趣的是，在R-Fe (R =稀土)二元相图上，在磁性有序驱动下，Fe与R2Fe17构成共晶系统，R2Fe17是典型的负热胀大(NTE)金属间化合物。这标明R2Fe17相，在任何温度下都能与Fe平衡共存，而不损失其本身的NTE特性。此外，经过调理二元系统中的化学成分，能够很容易地操控相分数和微观结构，这是进步热胀大和力学功能的关键因素。

　　结果标明，在纯铁中参加4%的Ho原子，能够规划和制备轴向ZTE合金(Ho0.04Fe0.96， α1 = 0.19×106 K1,100~335K)，取得中等强度-塑性组合。研究者进一步标明，现在的双相合金在热循环条件下具有很高的安稳性，这在一起具有ZTE和塑性的合金资料中是稀有的，这种性价比高的合金具有巨大的运用潜力。

　　在此，研究者选用共晶反响的办法，克服了金属资料ZTE与塑性之间的对立。经过这种办法，研究者成功地规划并制备了一种低成本、热循环功能安稳、强度-塑性适中的铁基ZTE双相合金Ho0.04Fe0.96。具有半共格界面的层状双相安排，不只调理了Fe基ZTE合金的热胀大行为，并且大大进步了合金的力学功能和热安稳性。现在双相合金的归纳功能，能够有效地防止资料功能不平衡形成的“桶效应”，具有宽广的运用远景。研究者希望运用共晶反响战略，能够开宣布更多高功能的ZTE合金。（文：水生）