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,而且累积疲劳损伤非常有限。研究成果以“History-Independent Cyclic Response of Nanotwinned Metals”(纳米孪晶金属与历史无关的稳定循环响应研究)为题,于2017年10月30日在线发表在Nature(《自然》)杂志上。图1. 纳米孪晶Cu与历史无关的稳定循环响应行为。在变幅疲劳实验中, 具有不同孪晶片层和晶粒尺寸的两类纳米孪晶样品随塑性应变幅阶梯式递进增加时的循环响应曲线(图a和d)和随塑性应变幅阶梯式递进减小时的循环响应曲线(图b和e);图c和f分别为两类样品在不同应变幅......阅读全文
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
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
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
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
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
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
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
我国学者在低成本电解水析氢催化领域取得重要进展
图 (a)DNTs-Cu的畸变纳米孪晶结构;(b)DNTs-Cu的析氢催化性能;(c)DNTs-Cu的催化稳定性;(d)DNTs-Cu与其他已报道Cu基催化剂的催化性能对比 在国家自然科学基金项目(批准号:52071083、52401292、22172003、12074016、12274009)等
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。
什么是非晶纳米晶
非晶纳米晶是一种金属合金,但是由于其特殊的工艺将其变成了非晶态,所以非晶又被叫做玻璃金属。而纳米晶是是再非晶的基础上其尺寸大小为纳米级别,非晶纳米晶是非晶和纳米晶的混合体
金属所面心立方金属层错能效应研究取得进展
随着现代工业的迅速发展,工业界对于具有高强度、高塑性、高疲劳性能的金属材料具有重要的需求。中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室以Cu和Cu合金(Cu-Al,Cu-Zn等)模型材料为研究对象,经过近十年的研究探索,系统地揭示了层错能对微观结构、拉伸性能、强韧化机制以及疲劳行为等方面的影响规律,
金属所面心立方金属层错能效应研究取得进展
随着现代工业的迅速发展,工业界对于具有高强度、高塑性、高疲劳性能的金属材料具有重要的需求。中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室以Cu和Cu合金(Cu-Al,Cu-Zn等)模型材料为研究对象,经过近十年的研究探索,系统地揭示了层错能对微观结构、拉伸性能、强韧化机制以及疲劳行为等方面的影响规律,
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
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
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。
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
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化,这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。机械驱动晶界迁移不仅破坏材料的性能,也给利用塑性变形法制备纳米晶带来巨大困难。尽管目前对于机械驱动晶界迁移的根本机制还存在争议,但相关模
非晶纳米晶的应用领域
非晶纳米晶材料主要在航空航天领域使用,主要用作宇航员宇航服材料技术,用于应对外太空可能出现的各种不利环境,保护宇航员不受外界病菌侵害。
非晶纳米晶的应用领域
非晶纳米晶材料主要在航空航天领域使用,主要用作宇航员宇航服材料技术,用于应对外太空可能出现的各种不利环境,保护宇航员不受外界病菌侵害。
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
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
纳米晶的应用范围
被证明可以用在多种应用环境当中,包括以离子交换或者以树脂软化为原理的所有软水机的应用环境。完全免维护的特性使它可以用在食品加工或者商业环境这样的——设备在人们视线外的环境中。纳米晶是最好的住宅用软水机之一,尤其在用户家里没有下水预留,传统软水机无法使用的区域,不能使用盐水的或者盐含量本身就超的水中,
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
非晶纳米晶铁芯生产工艺及流程
常用型:环型:带材入厂检测——卷绕成铁芯——点焊——物理磁性能检测——护盒或绝缘纸或喷涂——包装出厂C型:带材入厂检测——卷绕成铁芯——工装整型——热处理——退工装——浸胶——切割——检测——护盒或绝缘纸或喷涂——包装出厂
高功率MEMS开关芯片超长寿命材料研究获进展
在手机乃至航天器中,藏着重要的微观“开关世界”——微机电系统的开关芯片。其核心是比头发丝细的“微悬臂梁”,可以把它想象成一个每秒不停弹跳数千次的微型弹簧。如何让这个微型弹簧承受住上百亿次的弯曲而不失效,是需要解决的核心问题。近日,中国科学院金属研究所研究团队,研制出了纳米晶层状复合材料,为微悬臂梁穿
西工大《IJP》:增材制造多尺度退火孪晶助力高强中熵合金优异塑性
增材制造技术凭借多种复杂热物理过程和非平衡凝固的特点,产生了独特的微观组织和优异的力学性能。其中,亚微米尺度胞状组织展现出优异的位错强化效果。在此基础上,通过后热处理引入共格纳米析出相可实现强度的有效提升。然而,上述通过控制线缺陷和体缺陷的传统强化策略,其强度增加通常以塑性的降低为代价。共格孪晶
什么是纳米晶磁芯
纳米晶磁芯具有比铁氧体大很多的饱和磁感应强度。3倍左右。但功耗在高频比铁氧体大很多。
晶体融合生长机制研究获进展
成核和生长是结晶的两个重要阶段,对晶体晶相、尺寸、形貌、性能等起关键控制作用。然而,经典理论难以解释晶体生长过程中观察到的诸多现象,如二次成核中存在的非晶过渡态、组分分离现象等。近期,中国科学院新疆理化技术研究所研究员李俊杰团队联合美国劳伦斯国家实验室、欧洲伊比利亚国际纳米实验室等的科研人员,利用球
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