极硬材料合成再获突破纳米孪晶金刚石硬度稳定超前
燕山大学教授田永君团队与吉林大学教授马琰铭和美国芝加哥大学教授王雁宾合作，继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得突破，在高温高压下成功地合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。6月12日，研究成果在《自然》上发表。 天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料。1955年美国通用电气公司利用高温高压技术在实验室合成人造金刚石单晶后，合成出比天然金刚石更硬的新材料就成为科学界和产业界的共同梦想。2013年，田永君团队首先利用洋葱结构氮化硼前驱物在高压下成功地合成出纳米孪晶结构立方氮化硼，其硬度超过了人造金刚石单晶。 到目前为止，通过石墨、非晶碳、玻璃碳和碳60等碳前驱体的高压相变还不能获得纳米孪晶结构金刚石。为此，田永君团队及其合作者开始研究洋葱碳在高温高压下的相变过程。在较低温度下洋葱碳在形成纳米孪晶结构立方金刚石的同时还共生出一种单斜结构的金刚石；在较高温度下，碳洋葱转变成了单相的纳米孪晶结构金刚......阅读全文
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
极硬材料合成再获突破－纳米孪晶金刚石硬度稳定超前
燕山大学教授田永君团队与吉林大学教授马琰铭和美国芝加哥大学教授王雁宾合作，继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得突破，在高温高压下成功地合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。6月12日，研究成果在《自然》上发表。 天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料。1955年
中外科学家合成新材料－比金刚石硬两倍
天然金刚石在2700多年前被发现以来，一直被公认为自然界中的最硬材料。但是，中国科学家成功合成出了硬度两倍于天然金刚石新材料。 中国材料科学家燕山大学田永君教授领导的研究团队与吉林大学马琰铭教授和美国芝加哥大学王雁宾教授合作，在高温高压下成功合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石
如何辨别孪晶衍射花样和超点阵花样
电子衍射花样是倒易空间，形貌像是正空间，二者本身就是互相垂直的关系，所以形貌像中的线性花样肯定垂直于电子衍射花样，孪晶亦是如此。
中国科大孪晶金属纳米晶催化作用机制研究取得进展
近日，中国科学技术大学教授曾杰课题组与李震宇合作，在孪晶金属纳米晶催化作用机制研究方面取得新进展。研究人员成功制备了Au75Pd25二十面体和八面体，尽管两种合金暴露同一种晶面，但是具备孪晶结构的Au75Pd25二十面体在环己烷氧化反应中催化活性和选择性明显高于单晶结构的八面体。通过深入的理论计
梯度纳米孪晶强化与硬化研究获新突破
中国科学院金属研究所研究员卢磊课题组和美国布朗大学教授高华健研究组合作，发现增加结构梯度可实现梯度纳米孪晶结构材料强度——加工硬化的协同提高，甚至可超过梯度微观结构中最强的部分。梯度纳米孪晶强化的概念结合了多尺度结构梯度，进一步提高了材料的强度极限，并为发展新一代高强度/延性金属材料提供了新思
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
燕山大学成功合成硬度超金刚石新材料
记者21日从河北省教育厅科技处获悉，日前，燕山大学成功合成出纳米孪晶结构立方氮化硼新材料。这种材料具有多种优良特性，未来有望成为钢铁行业广泛应用的新一代刀具材料。 据河北省教育厅科技处相关负责人介绍，以燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君教授为首的中外科学家在自然科学基金的持
我国科学家研制出硬度超金刚石单晶新材料
燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君教授与中外科学家合作，采用高温高压技术成功地合成出硬度超过金刚石单晶的纳米孪晶结构立方氮化硼材料，论文发表在2013年1月17日出版的《自然》杂志上。鉴于成果的重要性，《自然》杂志在该期封面和目录页对田永君等人的论文进行了导读，并配发了合成样品的
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
粗晶，准晶，液晶，非晶，纳米晶的结构，特点
晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。
科学家合成新型纳米材料硬度超钻石
这是一个直径2毫米的纳米孪晶立方氮化硼材料 北京时间2月1日消息，据英国《新科学家》杂志网站报道，传统上认为钻石是自然界硬度最高的物质，也因此常常会被用在工业钻头上。但科学家们近日合成了一种硬度超越钻石的新材料。 来自美国芝加哥大学，新墨西哥大学，中国燕山大学，吉林大学以及河北工
共晶的结构共晶的结构是什么
共晶体是百分之100的原因是由一定共晶成分的熔液在一定共晶温度析出两种或两种以上的晶体所组成的混合体。混合体中各相以一定的形式相间排列，呈共晶组织晶体不是单一的相，通常由两种以上的相组成，相是指成分，晶体结构，性能都相同的东西。共晶体是共晶成分的合金，两组成相同时凝固而获得由两相细密混合物所构成的组
Nature－Commun.:－揭示纳米孪晶变形机制转变的临界尺度规律
多尺度纳米孪晶的独特性 多尺度纳米孪晶结构与传统粗晶和纳米晶金属的变形行为截然不同，表现出异乎寻常的独特性能，如更高的强度/延展性、更好的耐疲劳等特性。因此，不同尺度纳米孪晶的变形机制引起材料科学家的广泛关注。目前没有直接的证据说明，当孪晶片层厚度减小到几纳米时，现有的位错滑移增强增韧机理是否
卢柯院士获2020未来科学大奖
9月6日，2020年未来科学大奖颁奖典礼在北京举行，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心主任、中国科学院院士卢柯荣获“物质科学奖”，以奖励他开创性地发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性。 提高金属材料的强度一直是材料物理领域中最核心的科学问题之一
TEM分析中电子衍射花样的标定原理:－孪晶电子衍射花样
孪晶电子衍射花样所谓孪晶，通常指按一定取向关系并排生长在一起的同一物质的两个晶粒。从晶体学上讲，可以把孪晶晶体的一部分看成另一部分以某一低指数晶面为对称面的镜像；或以某一低指数晶向为旋转轴旋转一定的角度。孪晶的分类：1、按晶体学特点：反映孪晶和旋转孪晶；2、按形成方式：生长孪晶和形变孪晶；3、按孪晶
TEM分析中电子衍射花样的标定原理:－孪晶电子衍射花样
二次衍射在电子束穿行晶体的过程中，会产生较强的衍射束，它又可以作为入射束，在晶体中产生再次衍射，称为二次衍射。二次衍射形成的新的附加斑点称作二次衍射斑。二次衍射很强时，还可以再行衍射，产生多次衍射。产生二次衍射的条件：1、晶体足够厚；2、衍射束要有足够的强度。二次衍射花样形成的示意图
金刚石的结构性质
金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。在金刚石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石不仅
我国学者与海外合作者在石墨金刚石相变研究中取得进展
图 （a）石墨-金刚石界面原子像；（b）石墨-金刚石共格界面及结构基元示意图；（c）Gradia样品图；（d）Gradia杂交碳的硬度；（e）Gradia杂交碳的电阻率 在国家自然科学基金项目（批准号：52090020、91963203）等资助下，燕山大学赵智胜教授与国内外学者合作，揭开了静高压下
院士团队联手合作在金刚石力学性能研究获进展
近期，燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君院士团队与浙江大学交叉力学中心杨卫院士团队合作，凭借自主研发的原位微纳米力学实验平台，成功实现了实现了金刚石的超高弹性应变（拉伸强度）和室温位错诱导的塑性变形。研究成果相继发表在《自然—通讯》及《物质》上。 据介绍，金刚石是自然界已知最
物理所FeSe超导薄膜研究获新成果
孪晶界作为一种晶体缺陷，对超导材料的性质以及技术应用如超导转变宽度和临界电流等有着重要的影响。在很多传统超导体中，孪晶界附近的超导转变温度会略有提高。由于较短的相干长度和较强的各向异性使得缺陷对高温超导体的超导性质的影响很大，如YBCO的孪晶界能够钉扎磁通，由此使临界电流提高。对铁基超导材料而言
试验新方法！单颗磨粒纳米深度超精密磨削
近日，大连理工大学张振宇教授及其博士生王博、崔俊峰等承担国家自然科学基金委创新研究群体“精密制造理论与技术基础研究”在硅的变形诱导制造新型纳米结构方面取得重要进展，在《纳米通讯》(Nano Letters) 期刊发表文章。 硅主导了消费电子、太阳能电池、光伏产业、半导体器件，成为世界上最大的产
我国科学家揭示五重孪晶形成机理
近日，中国科学院金属研究所钛合金研究部联合美国太平洋西北国家实验室以及密歇根大学等合作单位，采用高分辨原位透射电镜和分子动力学模拟方法，在原子尺度揭示了两种五重孪晶的形成机理。相关研究成果1月3日在线发表于《科学》。 据论文共同第一作者、中科院金属所助理研究员周刚介绍，作为一种重要的孪晶结构
金属所等在四氧化三铁界面磁性耦合研究中取得进展
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部研究员陈春林与日本东京大学教授Yuichi Ikuhara等人合作，利用扫描透射电镜差分相衬成像技术（DPC STEM）实现了对Fe3O4孪晶界面磁性耦合的直接测定，在原子尺度上揭示了Fe3O4孪晶界面的原子/电子结构与其界面磁性
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
镁合金力学强度与耐蚀性协同提升研究取得重要突破
镁合金的密度是钢铁的1/4、铝合金的2/3，是最轻的金属结构材料，但低的绝对强度和耐蚀性极大限制了其实际工程应用。通常采用的剧烈塑性变形（SPD）方法对镁合金强度的大幅提升较为有效，可制备出超细晶超高强镁合金。然而，具有密排六方结构镁合金较差的冷变形能力，需在较高温度条件下进行SPD加工处理，极
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
金刚石的结构特点和主要应用
金刚石（diamond），俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。
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
SYNL第三期材料力学行为学术报告会召开
沈阳材料科学国家（联合）实验室举办的以材料力学行为为主题的第三期“SYNL材料力学行为学术报告会”于7月16日举行，共有近百名师生参加了本次会议。其中，访问金属所的美国北卡罗来纳州立大学的Zhu Yuntian教授也参加了报告会，与报告人进行积极交流。同时，国家自然科学基金重大项