科学家研究出解决非晶合金材料老化难题的新方法

相比于传统的晶态金属材料,非晶合金具有独特的物理和力学性能。但是,非晶态是一种复杂的结构无序体系,在能量上处于亚稳态。通常条件下,非晶合金会发生结构弛豫(Aging),这种时效作用使非晶合金的物理和力学性能都发生改变,如变脆、老化,这大大限制了非晶合金的大规模应用。如何克服非晶材料的弛豫、老化,一直是非晶材料面临的瓶颈问题。近年来,国内外研究组试图通过表面喷丸、强变形和离子辐照等处理工艺,来解决非晶合金的老化问题。这些方法都能发挥一定的恢复(rejuvenation)作用,使非晶的某些性能如塑性变形得到不同程度的提高。例如,中国科学院物理研究所汪卫华研究组和剑桥合作的表面喷丸方法可大大提高非晶合金的塑性【Nature Mater 5, 857-860 (2006)】; 他们发展的一种简单室温缠绕法可以方便、有效地调制非晶中的流动单元浓度,实现非晶合金中的室温塑性变形【Phys. Rev. Lett. 113, 045501 ......阅读全文

物理所发现非晶合金表面超快动力学行为及超晶格生长

  超晶格由于其精细的几何结构和优异的物理特性,引起了人们广泛的兴趣和关注,也为寻找新材料和新光源开辟了新的领域。分子束外延(MBE)作为一种原子级的加工技术,可实现对生长厚度、结构与成分的精确控制,是制备超晶格的最有利工具。然而其自身也面临诸多问题,例如制备设施昂贵、操作程序复杂、生长条件苛刻、对

非晶半导体的的应用特点

(1)晶体具有确定的融点,而非晶体由于元素间结合能不一以及原子位置的无规则性而存在一个软化温度范围(这就是玻璃的特点);(2)晶体中由于原子排列的表面效果具有解理面,在无定形固体中则无之。而非晶体中络合原子闯成锁状结构,与同种晶体相比粘性强,抗张力好。因此加工性好,容易制成均质薄膜;(3)可以藉改变

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

国产非晶带材项目通过验收

  近日,由河北安泰科技股份有限公司涿州新材料分公司承担的省重大技术创新项目“国产非晶带材产业化应用技术开发”通过省科技厅组织的专家验收。专家认为,该项目的成功研发,填补了我国在非晶材料应用技术领域的空白,有利于整体提升我国在非晶高端制造技术领域的国际竞争力。   据介绍,与制造变压器铁芯的传统材

DNA折纸“巧手”织就单质非晶金属

近日,中国科学院院士汪卫华团队提出了一种基于DNA折纸模板的单质金属非晶化新策略,通过在DNA框架中心构建具有近五重对称特征的纳米限域空间,在常压、室温条件下实现了非晶态银纳米结构的可控构筑和原子制造。相关成果发表于《材料展望》(Materials Futures)。记者获悉,该创新策略为非晶态金属

小角X射线散射技术测定非晶合金的介绍

  非晶合金也称金属玻璃,它是急冷得到的亚稳定合金,在加热过程中会产生一系列的转变,逐渐由亚稳态转变到稳定态。在这个过程中会发生相分离以及晶化过程。已有许多学者利用小角X射线散射技术来研究非晶合金中的这些转变。  用原位小角X 射线散射研究了块体非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5的退火行为。研究

科学家研究出解决非晶合金材料老化难题的新方法

  相比于传统的晶态金属材料,非晶合金具有独特的物理和力学性能。但是,非晶态是一种复杂的结构无序体系,在能量上处于亚稳态。通常条件下,非晶合金会发生结构弛豫(Aging),这种时效作用使非晶合金的物理和力学性能都发生改变,如变脆、老化,这大大限制了非晶合金的大规模应用。如何克服非晶材料的弛豫、老化,

预孪晶镁合金变形机理研究获新进展

镁合金作为“21世纪绿色工程材料”而广泛应用于武器、航天航空以及交通运输等领域。如何提高镁合金在爆炸、沖击等各种苛刻服役环境下的抗冲击性能,以及分析预孪晶镁合金在高速冲击载荷下的变形机理具有重要研究价值。 记者7月7日从湖南科技大学获悉,该校博士生导师刘筱团队通过轧制变形得到孪晶类型主要为{10

影响非晶硅电池性能的因素介绍

影响非晶硅电池转换效率和稳定性的主要因素有:透明导电膜、窗口层性质(包括窗口层光学带隙宽度、窗口层导电率及掺杂浓度、窗口层激活能、窗口层的光透过率)、各层之间界面状态(界面缺陷态密度)及能隙匹配、各层厚度(尤其i层厚度)以及太阳能电池结构等。非晶硅薄膜电池的结构一般采取叠层式或进行集成或构造异质结等

我国学者研制出高性能纳米晶钨基合金

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员方前锋课题组在纳米结构钨基合金研制方面取得新进展,通过压力辅助低温致密化烧结法成功制备出高强度双纳米结构钨材料。相关工作发表在International Journal of Refractory Metals and Hard Materi

北航规则形貌非晶纳米材料研究获进展

  日前《美国化学会志》发表研究论文,北京航空航天大学化学与环境学院教授郭林及其研究小组近日探索出制备具有规则形貌的空心非晶金属氢氧化物纳米材料的路径,同时实现了对产物元素成分、尺寸大小、壳壁厚度等调控,是目前国内首例实现可控制备具有规则形貌的非晶纳米材料的方法。   北京航空航天大学化学与环境学

线型非晶相高聚物的聚集状态的介绍

  线型非晶相高聚物具有三种不同的物理状态:玻璃态、高弹态和粘流态。犹如低分子物质具有三态(固态、液态和气态)一样,但是高聚物的三态和低分子的三态本质是不同的。橡胶和聚氯乙烯等塑料都是线型非晶相高聚物,但橡胶具有很好的弹性,而塑料则表现出良好的硬度,其原因就是由于它们在室温下所处的状态不同的缘故。塑

非晶的XRD为什么是漫散峰

额,晶体是规律的,晶面有固定的方向,就是布拉格方程,XRD图上某个角度对上就会正好反射强烈,就是峰了。非晶不是晶体所以乱七八糟的对不同角度都有点反射,就是漫散射了

非循环T细胞群体如何阻止威胁?

  免疫系统对感染、疫苗和癌症发起强大的免疫反应,但是直到现在,科学家们才完全开始阐明驻留在人体“粘膜屏障组织”中的非循环T细胞群体如何阻止威胁。  尽管学术界对粘膜组织中非循环性T细胞的关注似乎是一个神秘的研究领域,但是这却是美国弗雷德-哈金森癌症研究中心的Martin Prlic博士实验室的命脉

非晶的高分辨透射出现了有序结构

不可以。首先要知道什么是非晶。金属在制备的过程中,从液态到固态是个自然冷却慢慢凝固的过程。这个过程中原子会自行重新有规则的排列,这时形成的结构就是晶体,实际上是多晶的结构。如果在它的凝固过程中,用一个超快的冷却速度冷却,这个时候原子在杂乱无序的状态,还来不及重新排列就会瞬间被冻结,这时候形成的结构就

金属所等发现马氏体相变致非晶化机制

  通过“晶态相→非晶相”转变的固态非晶化是一种有别于熔体快淬获得非晶相的物理机制。目前发现的固态非晶化方式包括多层膜成分扩散导致非晶化、机械合金化导致非晶化、压力和严重塑性变形导致非晶化、离子辐照导致非晶化以及过饱和固溶体连续冷却导致非晶化等。  近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)

石墨烯非晶碳复合薄膜制备有新突破

  在中科院“百人计划”项目支持下,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在石墨烯-非晶碳复合薄膜的制备研究方面取得新进展。  石墨烯是石墨的基本结构单元,因其独特的电子传输性、量子力学性、电学性和高的比表面积性质,近年来受到物理和材料学界的极大重视。目前

非循环光合磷酸化的概念

中文名称非循环光合磷酸化英文名称noncyclic photophosphorylation定  义叶绿体光系统吸收的光能用于产生ATP和NADPH的过程。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞生理(二级学科)

我国学者在非晶氧化镓导热领域取得进展

图 非晶氧化镓的密度、组分比及结构描述器SSF与热导率之间的关系  在国家自然科学基金项目(批准号:51825601、U20A20301)资助下,清华大学曹炳阳教授团队及合作者在非晶氧化镓导热领域取得进展。研究成果以“结合机器学习与实验揭示非晶氧化镓原子结构与热输运性质的相关性(Unraveling

多晶,单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理

单晶花样是一个零层二维倒易截面,其倒易点规则排列,具有明显对称性,且处于二维网格的格点上。多晶面的衍射花样为各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或者照相底片的相交线,为一系列同心圆环。每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d的倒易球面,与Ewald球的相贯线为圆环,因此样品各晶粒{hkl}

物理所非晶塑性机理研究取得新进展

  非晶合金的塑性变形机理一直是材料科学及凝聚态物理领域研究的热点课题之一。非晶态合金和传统的晶态合金不同,在非晶合金中原子排列无序,没有晶态合金中的位错,晶界等典型晶体缺陷。因此,非晶合金没有好的塑性形变能力,也就是说非晶对于外加应力没有好的耗散机制。通常情况下室温变形时,几乎所有的

非晶硅薄膜太阳能电池的性能特点

非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,便于大规模生产,有极大的潜力。非晶态硅,其原子结构不像晶体硅那样排列得有规则,而是一种不定形晶体结构的半导体。非晶硅属于直接带系材料,对阳光吸收系数高,只需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%的阳光。非晶硅薄膜太阳能电池于1976年问世,南于硅原料不足和价格上涨,促进了

多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理

  单晶花样是一个零层二维倒易截面,其倒易点规则排列,具有明显对称性,且处于二维网格的格点上。  多晶面的衍射花样为各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或者照相底片的相交线,为一系列同心圆环。每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d的倒易球面,与Ewald球的相贯线为圆环,因此样品各晶粒{

陈明伟教授研究团队非晶材料结构研究获突破

  上海交通大学材料科学与工程学院陈明伟教授领衔的国际研究团队最近在非晶合金原子结构的研究取得突破性进展,相关成果将在《科学》杂志上发表。   据介绍,课题组首次在实验上表征了非晶中重要结构单元二十面体团簇的原子空间构型,并证明二十面体原子团簇的几何不稳定性是非晶形成的结构起源。这是非晶

学者研发出新型高性能非晶磁粉芯

近日,华南理工大学机械与汽车工程学院教授杨超团队联合深圳大学教授马将团队、松山湖材料实验室研究员孙保安团队,研发出新型高性能非晶磁粉芯。相关成果发表于《自然-通讯》。论文共同通讯作者杨超表示,该研究设计出一种具有双凹透镜结构的超声流变局部自适应绝缘层,有效解决了行业共性难题,同时实现了非晶磁粉芯中的

多晶,单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理

简要说明多晶(纳米晶体),单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理:单晶花样是一个零层二维倒易截面,其倒易点规则排列,具有明显对称性,且处于二维网格的格点上。多晶面的衍射花样为各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或者照相底片的相交线,为一系列同心圆环。每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d的倒

科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料

  随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统

科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料

随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统的能

宁波材料所在铁基纳米晶软磁合金研究方面取得新进展

  随着电子器件小型化(要求高饱和磁感应强度)和国家节能减排政策的实施(要求低损耗),研究开发同时具有高饱和磁感应强度和低损耗的新型铁基纳米晶软磁合金变得日益重要。对于纳米晶软磁材料而言,要提高合金的饱和磁感应强度,需尽量增加铁含量,并相应减少合金内的非铁磁性类金

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