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

乌克兰研发出新型非晶纳米晶带材

   乌克兰国家科学院金属物理研究所发布消息称,其研究人员开发出一种铁基ХКБРС合金,可用于生产加热元件。这种合金的非晶化倾向高,它既是金属,也是金属玻璃。普通的无定形金属加热和转变为结晶状态时会受损,当温度(如大于200℃)升高时,变得非常脆弱,而用该合金制成的加热元件属于低温制品,不会受损。 

疲劳加载下纳米尺度金属薄膜晶粒长大机制研究获新进展

  在多晶金属中,尽管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减小到纳米尺度时,晶界将变得不稳定。主要表现为:室温下的各种机械加载(单向拉伸、疲劳、压痕加载等)能够诱发明显的晶粒长大和晶界迁移。另一方面,由于晶粒尺寸的减小,面心立方金属中不全位错运动及由此而引发的孪生行为变得更加

推动材料素化,促进材料可持续发展

  长期以来,材料尤其是大宗结构材料的性能提升往往依赖于合金化,而合金化使得材料的成本不断攀升,性能提升幅度趋缓,回收利用变得更加困难。伴随着全球工业化进程,各类材料的大量制造和使用对地球资源的消耗不断加剧,材料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。发达国家近年来先后启动了多项材料可

石墨烯晶界输运性质研究取得系列进展

  以石墨烯为代表的二维原子晶体材料的准粒子(如激子、狄拉克费米子等)由于量子限域效应,显示出室温量子霍尔效应等新奇量子特性,也促进了相关新型电子、光电子器件的应用等相关研究。获得本征的电学输运特性、光电特性等物理性质乃至最终的器件应用的关键在于大面积、高质量样品的生长。近年来,中国科学院物理研究所

铁基纳米晶合金的优势

为了得到对共模干扰最佳的抑制效果,共模电感铁芯必须具有高导磁率、优良的频率特性等。从前绝大多数采用铁氧体作为共模电感的铁芯材料,它具有极佳的频率特性和低成本的优势。但是,铁氧体也具有一些无法克服的弱点,例如温度特性差、饱和磁感低等,在应用时受到了一定限制。近年来,铁基纳米晶合金的出现为共模电感增加了

铁基纳米晶合金的简介

纳米晶材料具有优异的综合磁性能:高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高频损耗低(P0.5T/20kHz=30W/kg),电阻率为80μΩ/cm,比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理,可得到高Br(0.9)或低Br 值(10

卢柯研究团队在材料素化科学前沿取得重要进展

  材料可持续发展受到世界各国高度重视,主要发达国家纷纷启动材料可持续发展研究计划。材料素化是沈阳材料科学国家研究中心卢柯研究员近年来在对材料科技发展趋势的综合研究分析下提出的新概念,旨在通过跨尺度材料组织结构调控提升材料性能,替代合金化,减少合金元素的使用,促进材料回收和再利用,为人类解决材料可持

我国科学家引领材料素化科学前沿研究

  材料可持续发展受到世界各国高度重视,主要发达国家纷纷启动材料可持续发展研究计划。材料素化是沈阳材料科学国家研究中心卢柯研究员近年来在对材料科技发展趋势的综合研究分析下提出的新概念,旨在通过跨尺度材料组织结构调控提升材料性能,替代合金化,减少合金元素的使用,促进材料回收和再利用,为人类解决材料可持

纳米活矿石和纳米矿晶有什么区别

纳米矿晶是黑色颗粒的,成分中包含大量活性炭,所以成本比较低,价格比较便宜,一般30元一箱。纳米活矿石是黑白双色颗粒,成分主要以海泡石、凹凸棒晶、电气石等矿物质成分为主的,不含有活性炭等杂质,所以售价较高,是目前最好的一种除甲醛产品。不过,购买的时候一定要选择真空包装的,散装的和非真空包装的都接触大量

金属所高强度高稳定性纳米多孔铝制备取得进展

  纳米多孔金属是脱合金腐蚀过程中自组装形成的新型纳米材料。该材料具有纳米尺度孔棱尺寸和巨大比表面积,可制成毫米以上宏观尺度样品。纳米多孔金属在催化、感应、驱动、光学、电化学能量存储与转换等多个领域具有发展前景,是潜在的轻质、高比强度、力学性能可往复调节的结构-功能一体化新材料。受制于制备方法,当前

2024上海国际非晶及纳米晶材料展览会

2024上海国际非晶及纳米晶材料展览会China (Shanghai) International Amorphous and Nanocrystalline Materials Exhibition2024〓基本信息〓时间:2024年07月13-15日地点:上海新国际博览中心  〓展会简介〓 为提

基于表面等离子体共振的贵金属纳米超晶材料研究获进展

  随着现代纳米科学与技术的发展,贵金属纳米超晶材料制备和可控光学特性的研究引起了人们广泛的兴趣,其在光电、新能源、工业催化、超材料、传感技术、生物医用等诸多领域有着广阔的应用前景。贵金属(尤其是Au和Ag)纳米超晶以表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)效应

科学家发现高温不再是合金抗蠕变的短板

如何有效提升热-力-时间耦合作用下晶界的结构稳定性,进而抑制晶界高温软化和扩散蠕变,成为长期以来材料领域的一个重大科学难题,也是发展高性能高温合金的主要瓶颈之一。  《中国科学报》从中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心获悉,近期该中心卢柯院士团队与武汉大学教授梅青松合作,在这一科学难题研究上

美石墨烯晶界硬度性能最新研究进展

  近日,美国哥伦比亚工程研究人员发现,即使由许多石墨烯小晶粒拼凑而成,石墨烯的硬度性能依然卓越。这一发现解决了之前理论模拟与实验之间存在的一些矛盾;之前的理论称石墨烯的晶界硬度是较强的,而试验预测小晶粒石墨烯的硬度要远远弱于完整的石墨烯晶格。该研究近期发表在Science杂志上。   石墨烯是由

晶界阻碍高温超导体内电流流动

  美国佛罗里达大学物理学教授彼得·赫希菲尔德和5位其他机构的研究人员表示,晶界(grain boundaries)是阻碍高温超导体内电流流动的原因。相关文章刊登在《自然·物理》杂志网站上。    当20世纪80年代末首次发现高温超导体后,科学家便认为高温超导体将给人类带来

双重纳米结构非晶碳薄膜问世

  近日,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料组,在国际上首次制备了一种具有双重纳米结构的非晶碳薄膜材料。试验表明,该种薄膜材料具有极为优异的回弹性(弹性恢复系数高达95%),且在真空条件

非晶纳米晶专用中间合金在太钢研制成功

  在非晶合金带材生产中,使用一种中间合金来替代母合金,以实现成分均匀、性能稳定的理想状态,这是一直以来仅存在于理论层面和工艺设想中的方案,如今,这种中间合金在太钢研制成功。通过批量化生产检验表明,应用该中间合金生产的非晶纳米晶带材具有成分均匀、韧性好、磁性能明显提升、制造成本下降的四大优势。  

PlasmaQuant®-MS-分析晶圆表面金属杂质

  分析背景简介  硅片是半导体制造业的基础材料,硅片表面及少量的金属污染都可能导致器件功能的失效,所以硅片表面金属杂质测试是不可或缺的步骤。VPD跟ICPMS 联用检测硅片表面金属杂质是目前最常见的一种手段。目前 VPD也是有成熟的全自动化仪器,它的过程就是利用机械管先将硅片暴露于HF蒸气部分,以

《Science》披露纳米界泰斗Lieber被捕原因

  哈佛大学Charles M. Lieber(查尔斯·利伯)教授,纳米界的泰斗式人物!美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士、美国国家医学院院士。2000年到2010年间被Thomson Reuters评选为化学领域全球顶尖一百名化学家排名第一,2009年获中华人民共和国友谊

探究如何将STJ从表面及晶界效应中分离出来

  作为两种面缺陷间的几何交线,表面-晶界截交线(surface triple junction或STJ)是多晶体材料表面上的常见线缺陷。在块体材料中,位于STJ的原子体积分量极低,其对材料整体强度的贡献几乎可以忽略。随着材料尺寸降低至亚微米甚至纳米尺度(如薄膜、纳米线等),STJ原子体积分量急剧上

有关三叉晶界线的研究成果

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员金海军团队在电化学环境下进行原位压缩实验,比较纳米晶和粗晶纳米多孔金属的力学行为,成功分离出纳米金属强度的表面—晶界截交线(STJ)效应,并确定其开始发挥作用的临界尺寸。相关成果日前发表于《物理评论快报》(Physical Review L

用X射线能谱(TEM)分析晶界偏析的方法

本文利用EM400T透射电子显微镜和EDAX9100能谱仪研究微量元素在晶界的偏聚。通过本文采用的电子束直径小到40A的微探针,低背底样品台,沿晶界拉长束斑,分段积分等措施,明显地提高了分析灵敏度。用这种方法测量了含磷820ppm的Si-Mn高强度钢和含镁94ppm的GH169高温合金中P和Mg的晶

苏州纳米所铜基硫化物纳米晶研究取得进展

  铜基硫化物纳米晶作为重要的半导体材料,在光电、传感以及能源转换等领域受到了广泛的关注。近年来,研究发现非化学计量比Cu2-xS纳米晶在近红外区表现出强烈的等离子共振吸收性质,且这种独特的光学性质可通过晶体中的缺陷密度及颗粒尺寸、形貌加以调控,从而使得它在生物医药领域有极佳的应用前景。  近年来,

氧化铁纳米晶对重金属离子的晶面选择性吸附研究获进展

  近日,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环境制备与加工实验室,在Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶的晶面可控生长及其对重金属离子的晶面依赖选择性吸附研究中取得新进展,相关工作发表在Chemistry of Materials上发。三种Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶(各向同性的多面体纳米颗

合肥研究院在高稳定性金属纳米多层膜块体研制取得进展

   近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所内耗与固体缺陷研究室核材料研究团队基于界面工程设计,采用大塑性变形方法,成功制备出了同时具有高强度、高热稳定性的高界面Cu/Ta纳米多层膜块体。相关研究成果在Acta Materialia 2016,110,341-351上发表。   纳米结构材

超硬纳米孪晶结构块材问世

  近日,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授田永君领导的研究小组与多家科研机构合作,利用高温高压技术成功合成出超高硬度的纳米孪晶结构立方氮化硼块材。相关研究成果发表于最新一期的《自然》杂志。   据介绍,立方氮化硼是一种重要的超硬材料,在铁基材料加工行业中获得了广泛应用。但令人遗憾的

纳米晶在化妆品中的应用

纳米晶还没有在化妆品里应用。纳米晶现在只在电工业和水里得到了应用。纳米晶,也称纳米级晶体,是利用高能聚合球体,把水中钙、镁离子、碳酸氢根等打包产生不溶于水的晶体结构,从而使水软化达到不生垢的目的。纳米晶是利用离子晶体化技术,就象火山喷发时产生的能量会形成水晶和钻石一样,纳米晶高能量聚合球体上的原子级

纳米微晶纤维素—混凝土强化剂

   工业上常见的副产品纤维素晶体被发现能够增加材料的凝结强度,意味着这种可再生资源可被用于提高建筑材料的性能。  纳米微晶纤维素(CNCs)是一种可再生资源,能从生物能源、农业和纸浆工业等领域的副产品中得到。CNCs是从一种叫做素微纤维的结构中提取出来的,它能让植物的枝干更加坚挺、轻质和有弹性。普

纳米催化“高稳定性”新星诞生

   提到大型化工,人们往往首先想到的是鳞次栉比的工业厂房。然而,在这些高耸入云的“钢铁森林”里面,决定化工过程效率却是众多的催化剂。这些催化剂通过调控反应途径和加速反应进程提高过程效率,其中在纳米乃至原子尺度上的活性位结构是催化作用的核心。  近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大化所”

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