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路。相关成果11月2日在线发表于《科学》。 自然界中梯度结构无处不在。近来，微观结构梯度的概念被越来越多地应用于工程材料中。鉴于其独特的变形机制，梯度结构材料普遍表现出较好的强度、硬度、加工硬化及抗疲劳性能等。但是，如何理解结构梯度对力学性能的影响规律长期以来面临巨大挑战。其原因之一是现有技术很难制备出结构梯度精确可调控的块体材料，如表面加工或机械处理技术所获样品梯度层体积分数及结构梯度均有限，从而严重限制了人们对梯度结构金属内在梯度与力学性能相关性以及其本征变形机制的理解。 卢磊和高华健课题组的科研人员利用直流电解沉积技术，通过......阅读全文
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
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
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
我学者在高强塑梯度纳米位错结构高熵合金研究取得进展
在国家自然科学基金项目（批准号：51931010、92163202、52122104、52071321）等资助下，中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊研究员团队与国外合作者在高熵合金综合性能与独特变形机制研究方面取得重要进展，相关研究结果以“高强塑梯度纳米位错结构高熵合金（Gradien
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
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
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
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
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
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
金属所金属材料低温应变硬化研究获进展
长期以来，基于位错理论的晶体材料应变硬化被视为现代凝聚态物理和材料科学领域里重要且棘手的科学问题之一。它的重要性源于提高应变硬化可同时提高材料强度和塑性；而棘手性在于应变硬化涉及宏量应变载体（位错）的增殖、交互作用、湮灭、重排等复杂的动态演变过程，且存储位错的饱和密度依赖于微观结构。普遍认为，粗
新研究提高钛合金抗氧脆能力
西安交通大学金属材料强度国家重点实验室孙军院士和张金钰教授团队提出了一种违反直觉的设计策略，利用间隙原子-位错交互作用显著扭曲热机械加工预先引入刃位错的平面应力场，使其转变为非平面应力场，这促使多个马氏体变体沿富O的刃位错线同时形核，从而构筑出间隙O强化的纳米孪晶α'马氏体新型微观结构，进而
卢柯获富兰克林·梅尔奖
2022年2月27日至3月3日，美国矿物、金属和材料学会(The Minerals, Metals & Materials Society，简称TMS)第151次年会在美国加利福尼亚州安纳海姆市举行。中国科学院金属所研究员、沈阳材料科学国家研究中心主任卢柯院士荣获2022年度金属学院讲座
卢柯获富兰克林·梅尔奖
2022年2月27日至3月3日，美国矿物、金属和材料学会(The Minerals, Metals & Materials Society，简称TMS)第151次年会在美国加利福尼亚州安纳海姆市举行。中国科学院金属所研究员、沈阳材料科学国家研究中心主任卢柯院士荣获2022年度金属学院讲座
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
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
花落谁家？丨单项奖金约700万！2020未来科学大奖揭晓
9月6日上午，2020未来科学大奖获奖名单揭晓。 张亭栋、王振义获得“生命科学奖”；卢柯获得“物质科学奖”；彭实戈获得数学与计算机科学奖。 每个奖项的单项奖金约700万元人民币。2020年“生命科学奖”获得者 获奖评语： 表彰他们发现三氧化二砷和全反式维甲酸对急性早幼粒细胞白血病的治疗作
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
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
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
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
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，
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，
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。
古老学科也有未来
9月6日，2020未来科学大奖在京揭晓。 “物质科学奖”授予中国科学院院士、中国科学院金属研究所研究员、沈阳材料科学国家研究中心主任卢柯。奖励他开创性的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。 他在接受《中国科学报》专访时表示，一个聚焦“未来
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