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金属所在纳米金属中发现晶界稳定性控制的硬化软化行为

金属材料的强度或硬度往往随晶粒尺寸减小而增加,遵循基于位错塞积变形机制的Hall-Petch关系,即强度的增加与晶粒尺寸的平方根成反比。而当晶粒尺寸低于某临界晶粒尺寸(通常为10-30纳米)时,金属的强度会偏离Hall-Petch关系,有些金属的强度不再升高甚至下降,这种纳米尺度下的软化现象通常归因于纳米金属中大量晶界的迁移。 最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢柯研究组发现通过适当合金元素的晶界偏聚可以提高晶界稳定性,从而可以大幅度调控纳米金属的强度。他们利用电解沉积方法制备出晶粒尺寸从30纳米到3.4纳米变化的一系列Ni-Mo合金样品,发现当晶粒尺寸小于10纳米时合金出现软化行为。通过适当温度的退火处理,利用晶界弛豫以及Mo原子在晶界上的偏聚,使材料硬度明显提高,最高可达11.35GPa。这一结果表明,晶粒尺寸相同的纳米材料,其硬度可以通过调控晶界稳定性而大幅度地变化,既可硬化也可软化。这一发现揭......阅读全文

纳米吸附性材料去除水环境中污染物的研究进展

  随着纳米技术的发展,纳米材料的应用越来越广泛。纳米材料的基本结构决定其具有超强的吸附能力,因此纳米材料作为吸附剂去除水环境中的污染物有着广泛的应用前景。总结了近年来的相关研究资料,归纳了几种比较常见的纳米吸附材料在去除水污染物方面的研究进展,并指出目前纳米材料在应用过程中存在的风险,在此基础上对

科学家揭示纳米材料软化和硬化行为本质

  日前,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢柯研究组发现通过适当合金元素的晶界偏聚可以提高晶界稳定性,从而可以大幅度调控纳米金属的强度。该研究得到科技部国家重大科学研究计划和国家自然基金资助。该成果发表于2017年3月24日出版的Science(《科学》)。  金属材料的强度或硬度

金属所在纳米碳材料负载金属催化剂研究中取得进展

  负载型金属催化剂在整个工业催化领域发挥着十分重要的作用。然而,作为负载型金属催化剂,载体材料对活性金属纳米粒子催化性能的影响发挥着十分重要的作用。催化剂的载体能够影响金属纳米粒子在其表面的分散情况、粒径大小、暴露晶面等。同时,通过调变载体与金属纳米粒子之间的相互作用亦可以提高金属纳米粒子的催化活

金属中发现超硬超高稳定性新型纳米层片结构

  对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织,使晶粒细化至亚微米(0.1~1 微米)尺度从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时晶粒不再细化,材料微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸,形成三维等轴状超细晶结构,绝大多数晶界为大角晶界。出现这种极限晶粒尺寸的原因是位错增殖主导的晶粒细化与晶界迁移

终结者液体金属人再现:纳米世界里常温金属当面团揉

  在科幻大片《终结者》系列中,常常出现这样的场面:阿诺德施瓦辛格掏出霰弹枪朝液体机器人射击,巨响过后,身体和脑袋被打穿了数个大窟窿的液体机器人又慢慢恢复了原形。真是打不死的“小强”!  这真的是遥远的明日科技吗?还是就在我们身边发生的事实?  东南大学孙立涛教授研究团队发现,在极小的纳米尺度下(小

万人计划学者发现超高稳定性金属纳米晶

  金属晶粒细化至纳米尺寸可以大幅度提高其强度和硬度,但是由于引入了大量的晶界,纳米金属材料的结构稳定性变低,晶粒长大倾向明显。在一些纳米金属,如纯铜中,纳米晶粒甚至在室温条件下即发生长大。这种固有的不稳定性一方面给纳米金属材料的制备带来困难,另一方面也限制了纳米金属的实际应用。图1 退火引起的梯度

碳包覆过渡金属基纳米颗粒合成方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相激光加工与制备实验室在碳包覆过渡金属基纳米颗粒合成方面取得进展,相关成果发表在ACS Applied Nano Materials (DOI: 10.1021/acsanm.8b01541)杂志上。  近年来,碳包覆纳米材料因其独特的物理与化学

纳米粉末的热分析表征手段综述

前言    对于各种各样的纳米尺寸粉末和纳米级分散的材料而言,热分析技术可以表征它们的熔融温度,相变温度,烧结过程,合成制备与分解情况。本文阐述的目的在于证明现代热分析方法的灵敏度已经达到相当高程度 ――可用于表征颗粒尺寸在微米级以下的材料,热分析数据是

分子技术快速检测食品有害微生物

食品污染大多数是因为病原微生物引起的,传统的检验病原体的方法主要依靠具体的微生物学和生物化学免疫识别技术,比如培养基方法、分子生物学方法和免疫技术检测,这些方法都能定量定性分析病原体,但它们耗时、花费大,且需要专业的技术人员。而新的分子技术如生物传感器、微阵列、电子鼻子和纳米装置等能更快更准确地检测

卢柯团队发现超高稳定性纳米晶

沈阳材料科学国家研究中心(依托中国科学院金属研究所)“万人计划”科学家工作室卢柯院士、李秀艳研究员,及其指导的中国科学技术大学材料学院研究生周鑫在纳米金属稳定性研究取得重要进展,相关成果5月4日在线发表于《科学》Science杂志。 据悉,金属晶粒细

环渤海色质谱学者精彩报告纷呈 贯彻“绿色化学”理念

  分析测试百科网讯 2016年8月11日,由辽宁省分析测试协会,辽宁省分析科学研究院主办的“第四届环渤海色质谱学术报告会暨辽宁省第十届学术年会分会”在丹东召开(相关报道:第四届环渤海色谱质谱学术会在丹东开幕 首次发布徽标)。大会上,众位环渤海的

废弃生物质基炭材料及催化能源化应用研究获进展

  中国科学院生态环境研究中心刘振刚研究组在废弃生物质基炭材料制备及其能源催化转化研究方面取得新进展,相关研究成果近期发表于Green Chemistry、Applied Catalysis B: Environmental (2017;204:566-576)和ACS Sustainable Ch

卢柯院士为《自然综述—材料》创刊卷撰稿

  记者近日从中科院金属研究所获悉,中科院院士卢柯应邀为《自然综述—材料》杂志创刊卷撰写的综述性论文《通过晶界和孪晶界构筑稳定金属纳米结构》日前在线发表。  卢柯在该综述论文中系统总结了利用界面构筑提高金属中纳米结构稳定性的最新进展,深入分析了界面数量、界面结构和界面分布对结构稳定性的影响,系统阐述

狭路相逢勇者胜,单原子Pt和Au谁更强?

  含有稳定在合适载体上的空间分离金属原子的单原子非均相催化剂(SAC)是一类具有优异催化性能的材料,在化学转化和能量转换中具有广阔的应用前景。由于活性位点均匀性的提高以及配位环境的高度可控性,SAC非常适合研究催化剂的结构与性能之间的关系,并获得对复杂催化转化反应的深刻认识,这是高性能催化剂的设计

我国在纳米孪晶Cu与低疲劳累积损伤研究领域取得新进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:50725103,50890171,U1608257,51420105001,51471172)等资助下,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢磊研究员课题组和美国布朗大学高华健教授课题组合作研究,发现具有晶体学对称结构的纳米孪晶金属的循环响应稳定

大连化物所燃料电池催化剂的贵金属替代研究取得突破

  将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是未来先进可持续能源体系发展的重要目标。为了实现这一目标,作为重要能量转换装置的质子交换膜燃料电池将会发挥不可替代的作用,相关研究和开发受到了越来越高度的重视。然而,该类燃料电池中用于将空气中氧分子高效还原

纳米孪晶金属与历史无关的稳定循环响应研究取得突破

  疲劳通常指反复施加循环载荷(远小于材料的屈服应力极限)而引起的一种材料弱化过程。实际服役过程中约90%金属构件的失效均由疲劳断裂引起,其原因是材料在循环加载过程中微观结构不断变化、遭受严重且不可逆转的累积损伤,从而导致材料循环硬化或软化直至最终失效。金属材料的非稳定循环响应及疲劳寿命强烈依赖于其

第五届金属组学国际研讨会大会报告(四)

  分析测试百科网讯 2015年9月9日-12日,第五届金属组学国际研讨会在北京西郊宾馆召开,会议由中国科学院科院高能物理研究所、清华大学共同主办,来自世界各地的近200位金属组学领域的专家学者汇聚一堂,探讨金

青岛能源所开发出高效高稳定性纳米杂化结构催化剂

  设计开发高效、稳定的负载型非贵金属催化剂代替贵金属催化剂一直是催化领域的重要研究方向。近年来,Fe-N-C非贵金属碳纳米杂化材料,由于其具有优异的氧化还原性能,及其金属Fe的地球储量丰富、无毒、生物兼容性强及环境友好等优势,受到了科研工作者的广泛关注,并被广泛应用于电催化反应,如HER、ORR及

张广平团队揭示孪晶辅助纳米晶粒生长机制

  近日,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员张广平带领团队,通过对纳米尺度金属薄膜疲劳加载下晶粒长大行为的原子尺度研究,揭示了“孪生辅助纳米晶粒长大”的全新物理机制,相关论文在线发表于《自然—通讯》上。   尽管金属中的晶界具有阻碍位错运动、强化材料的重要作用,但当材料的晶粒尺寸

金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应

   近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士、李秀艳研究员发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应。相关成果3月29日于《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线发表。  纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大,使得纳米材料发生软

新疆理化所非制式爆炸物气氛识别检测研究取得进展

  非制式爆炸物由于成分复杂、挥发性低,对其识别检测是一个世界难题。基于金属氧化物或硫化物半导体的爆炸物气氛检测技术具有材料制备简单、非接触采样、稳定性高、多功能集成、成本较低、可以批量生产等优点,为爆炸物探测器的阵列化集成、微型便携化和高灵敏识别检测提供了路径。金属硫化物具有与金属氧化物相类似的理

中国科学家在开拓材料素化研究方面的工作受到国际关注

  长期以来,材料性能的提升往往依赖于合金化,即通过元素的添加,使金属成为具有预期性能的合金。但随之而来的是材料成本不断攀升,材料回收利用更加困难。伴随着全球工业化进程,材料领域的可持续发展越来越受到世界各国科学家和政策制定者的重视,材料素化即是有望解决这一问题的途径之一。材料素化通过跨尺度材料组织

分子光谱学术会议巨献:2018拉曼光谱新技术及应用大全

  2018年10月20日,第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会开幕式暨40周年庆典在青岛举办(相关报道:庆祝中国光谱40年 构建中国光谱新时代)。在第一天的大会报告之后(相关报道:古人学问无遗力 今有分子光谱百家鸣),组委会也安排了精彩分会报告。分析测试百科网作为合作媒体为您带来拉曼

宁波材料所利用生物分子辅助技术获得水溶性铜纳米颗粒

  金属纳米颗粒因其具有独特的物理化学性质,如催化活性,新颖的电、光和磁性等而在纳米科学和工程技术领域引起广泛关注。金属纳米颗粒最有前景的应用领域包括催化、吸附、化学生物传感器、信息存储和光电子器件。为满足应用的多样性和重要性,很多方法如湿法化学还原、反胶束、电化学和超声电化学技术等被用来

二维金属碳化物纳米片衍生物研究取得新进展

  近日,中科院大连化物所吴忠帅研究员带领二维材料与能源器件研究团队发展了一种同时氧化和碱化的新策略,一步法实现了二维金属碳化物纳米片(Ti3C2 MXene)向超薄钛酸钠或钛酸钾纳米带的转变,发现其具有优异的储钠和储钾性能。相关研究成果发表在美国化学会纳米期刊上。  MXene是一类新型二维金属碳

高性能电池不是梦!这种材料来实现

  近日,北京大学工学院郭少军课题组研发了一类亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料,其在碱性电解质中展现出卓越的氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)电催化活性和稳定性,突破了阴极反应的缓慢动力学对于相关电化学能源转换/存储器件的限制,显著提升了锌空电池和锂空电

铂-碳相互作用调节在硝基类还原反应中的构效关系研究

  表面改性碳纳米管作为催化剂载体是催化领域的研究热点之一,碳纳米管表面引入的官能团或杂原子可以调控其与负载金属组分间的相互作用,从而影响催化剂对底物的吸脱附,实现催化反应过程的高选择性。对含有各种取代基的芳香硝基化合物选择加氢制备相应的芳胺是精细化工领域最重要的反应之一,这些芳胺类化合物在农药、医

纳米粒子聚集体的特征分析

纳米粒子在水溶液中常呈现为缔合形态,对这类集合体的特征分析挑战重重。借助于现代显微镜技术,结合分散方法,可成功解析最复杂的纳米集合形态。 现在,材料研究和药物研究已能成功应用到具有复杂纳米结构的多组分体系,源自金属、氧化物、半导体和有机材料的纳米微粒的应用日益广泛。纳米微粒可作为催化剂、电

采用单颗粒ICP-MS 评价地表水中银纳米 粒子的归宿

  过去二十年中,随着工程纳米材料 (ENMs)产量和使用量迅速增加,它们向环境中释放带来了潜在危害。因此,研究他们对环境影响至关重要。对环境中工程纳米材料进行合 适的生态危害评价和管理,需要对工程纳米材料准确定量暴露和影响1, 理想方式通过原位分析并给出物理化学特性。然而,由于环境介质中纳 米粒子