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,但相关模型和计算模拟均表明机械驱动晶界迁移伴随着明显的晶界区原子重组和位错运动,这说明该过程与晶界状态有密切关系。一般认为,力作用下的晶界迁移速率与晶界能、晶界的曲率、晶界上的有效台阶等相关。晶粒尺寸越小,晶界曲率越大,迁移速率加快。 卢柯和李秀艳发现,对于塑性变形制备的纳米晶Cu、Ag、Ni(铜、银、镍)样品,准静态拉伸变......阅读全文
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
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
纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应发现
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。 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,对于塑性变形制备的纳米晶Cu、Ag、Ni样品,准静态拉
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
Science|通过几何失配应变设计和合成纳米晶粒
与晶界相关的拓扑缺陷(GB缺陷)对纳米晶材料的电学、光学、磁性、力学和化学性质的影响是众所周知的。然而,通过实验来阐明这种影响是困难的,因为晶粒通常表现出大范围的尺寸,形状和随机的相对取向。加州大学伯克利分校A. Paul Alivisatos联合韩国首尔国立大学Taeghwan Hyeon教授
通过几何失配应变设计和合成纳米晶粒|Science
与晶界相关的拓扑缺陷(GB缺陷)对纳米晶材料的电学、光学、磁性、力学和化学性质的影响是众所周知的。然而,通过实验来阐明这种影响是困难的,因为晶粒通常表现出大范围的尺寸,形状和随机的相对取向。加州大学伯克利分校A. Paul Alivisatos联合韩国首尔国立大学Taeghwan Hyeon教授
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
晶粒大小对金属材料的塑性变形有何影响
晶粒大小对金属材料的塑性变形的影响:1.晶粒越细,变形抗力越大。2.晶粒越细小,金属的塑性就越好。晶粒大小与金属材料的塑性变形的关系:晶粒的大小决定位错塞积群应力场到晶内位错源的距离,而这个距离又影响位错的数目n。晶粒越大,这个距离就越大,位错开动的时间就越长,n也就越大。n越大,应力场就越强,滑移
如何利用金相显微镜对非金属夹杂物或晶粒分析
观察微观结构金属的显微结构决定其强度和耐腐蚀等性能。因此,利用显微镜检测微观结构对冶金学以及多种工业应用有着重要的意义。金相学研究的微观结构特征包括晶粒大小、晶界、相位、相变、体积分数、夹杂物、形态学及带状组织。检测预处理对原料金属进行特殊处理以提高它们的性能,满足特定用途,例如通过添加合金元素来增
探测受压力的材料中的纳米尺寸晶粒的旋转的技术
一项研究发现,随着超精细的材料在高压下变形,纳米尺寸的晶粒出现了旋转,这一发现对于理解结构材料的强度和寿命以及地球内部的矿物形成具有意义。尽管粗晶粒的材料的变形已经得到了广泛的研究,科研人员一直在很大程度上不能克服观测超精细材料纳米尺寸晶粒在压力下变形的实验挑战。 利用金刚石压砧径
XRD数据计算晶粒尺寸
Scherrer公式计算晶粒尺寸() Scherrer公式计算晶粒尺寸(XRD数据计算晶粒尺寸) 根据X射线衍射理论,在晶粒尺寸小于100nm时,随晶粒尺寸的变小衍射峰宽化变得显著,考虑样品的吸收效应及结构对衍射线型的影响,样品晶粒尺寸可以用Debye-Scherrer公式计算。
我科研团队揭示纳米尺度下晶粒几何形状与稳定性关系
你能想象吗?在那些看似普通的金属里,藏着一个由无数微小“积木”搭成的微观世界。这些“积木”就是晶粒。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心李秀艳团队在研究纯铂的晶粒时,首次发现了纳米尺度下 Kelvin 晶体的存在,并证实Schwarz晶体是一种比Kelvin晶体更稳定、更普遍的亚稳态结构,揭
金属所纳米碳非金属催化本质研究取得进展
纳米碳材料在烷烃的氧化脱氢等反应中展现出反应活性高、烯烃产物选择性高、催化活性保持时间长等优势,其作为一种可再生的环境友好催化剂,可以替代传统的金属及其氧化物催化剂直接应用于烷烃催化转化等相关反应中。经过近几年的迅猛发展,纳米碳催化领域在新型催化剂的开发制备、新颖催化反应体系的建立等方面获得了多
科学家揭示纳米材料软化和硬化行为本质
日前,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。该研究得到科技部国家重大科学研究计划和国家自然基金资助。该成果发表于2017年3月24日出版的Science(《科学》)。 金属材料的强度或硬度
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
光打印金属纳米结构新法面世
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光打印金属纳米结构新法面世
据《先进材料》杂志报道,美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种基于光的打印金属纳米结构的方法。这种方法比目前任何可用技术都更快、更便宜。具体而言,它比目前的传统方法快480倍,成本仅为原方法的1/35。 在纳米尺度上打印金属可创建具有有趣功能的独特结构,对电子设备、太阳能转换、传感器和其他系统的
重金属离子纳米检测技术
反应过程 随着纳米技术的飞速发展和纳米产业的不断扩大,许多纳米材料不断地涌现出来。由于金纳米颗粒具有较高的摩尔吸光系数和依靠距离可变的光学性质,它在化学、物理和生物等领域已有广泛的应用,其中可视化检测则是金纳米颗粒重要的应用之一。 中国科学院成都生物研究所天然产物研究中心邵华武研
金属纳米颗粒可清除口腔细菌
由莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)与维亚茨基国立大学专家共同研制的新型牙齿清洁剂,可以从根本上改变口腔的微观环境,并消除在牙齿上形成的菌斑层,其效果已在基洛夫国家医学科学院口腔研究室的临床实践中得到证实。 实验中,志愿者使用这种含有金属纳米颗粒的新型牙齿清洁剂一个月后,口腔中菌群数量
什么是纳米晶非晶态金属
它是一种特殊用途的金属,粒径已经达到纳米级,但是没有固定的形态结构,纳米非晶态金属比纳米晶态金属有更大的比表面积。因此其在催化剂行业用途比较广泛。如纳米镍非晶态颗粒,是一种高效的燃料催化剂。
晶粒尺寸及形状的分析EBSD
晶粒尺寸及形状的分析传统的晶粒尺寸测量依赖于显微组织图象中晶界的观察。自从EBSD出现以来,并非所有晶界都能被常规浸蚀方法显现这一事实已变得很清楚,特别是那些被称为“特殊”的晶界,如孪晶和小角晶界。因为其复杂性,严重孪晶显微组织的晶粒尺寸测量就变得十分困难。由于晶粒主要被定义为均匀结晶学取向的单元,
一文搞定晶粒度分析!
金属晶粒的尺寸(或晶粒度)对其在室温及高温下的机械性质有决定性的影响,晶粒尺寸的细化也被作为钢的热处理中最重要的强化途径之一。因此,在金属性能分析中,晶粒尺寸的估算显得十分重要。那么根据一张金相照片我们能从中得到哪些信息呢?一、晶粒度概述 晶粒度表示晶粒大小的尺度。金属的晶粒大小对金属的许多性
金属中发现超硬超高稳定性新型纳米层片结构
对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织,使晶粒细化至亚微米(0.1~1 微米)尺度从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时晶粒不再细化,材料微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸,形成三维等轴状超细晶结构,绝大多数晶界为大角晶界。出现这种极限晶粒尺寸的原因是位错增殖主导的晶粒细化与晶界迁移
Science:纳米粒子新成员——混合金属纳米粒子
在3月30日《Science》杂志的封面文章中,来自约翰霍普金斯大学和其他三所大学的研究人员报告说,他们的新技术使他们能够将多种金属结合在一起,其中还包括那些通常被认为无法结合的金属。研究人员表示,这一过程创造了新型稳定的纳米粒子,这种纳米粒子可以在化学和能源行业中得到很好的应用。 许多工业产品,
金属所在金属中纳米孔弥散强化研究方面获进展
发展新型轻质高强度材料是航空航天、汽车、消费电子等领域的迫切需求。当前,材料轻量化一般通过添加更轻的合金元素如轻质钢中的铝、铝合金中的锂来实现。与之相比,引入孔洞是更为直观有效且更具普适性的材料减重途径。然而,一般情况下,少量孔洞即可导致材料的强度、塑韧性、疲劳性能等力学性能急剧降低。因此,在铸造、
金属所在金属中纳米孔弥散强化研究方面获进展
发展新型轻质高强度材料是航空航天、汽车、消费电子等领域的迫切需求。当前,材料轻量化一般通过添加更轻的合金元素如轻质钢中的铝、铝合金中的锂来实现。与之相比,引入孔洞是更为直观有效且更具普适性的材料减重途径。然而,一般情况下,少量孔洞即可导致材料的强度、塑韧性、疲劳性能等力学性能急剧降低。因此,在铸造、
万人计划学者发现超高稳定性金属纳米晶
金属晶粒细化至纳米尺寸可以大幅度提高其强度和硬度,但是由于引入了大量的晶界,纳米金属材料的结构稳定性变低,晶粒长大倾向明显。在一些纳米金属,如纯铜中,纳米晶粒甚至在室温条件下即发生长大。这种固有的不稳定性一方面给纳米金属材料的制备带来困难,另一方面也限制了纳米金属的实际应用。图1 退火引起的梯度
金属所揭示纳米金属的本征拉伸塑性和变形机制
最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢柯研究组在提高纳米金属的塑性和韧性方面取得重要突破。他们发现,梯度纳米(GNG)金属铜既具有极高的屈服强度又具有很高的拉伸塑性变形能力。这种兼备高强度和高拉伸塑性的优异综合性能为发展高性能工程结构材料开辟了一条全新的道路。该研
研究发现获得高强度金属新途径
最近,北京高压科学研究中心研究员陈斌与重庆大学教授黄晓旭带领的研究团队在高压下发现了纳米镍持续强化的现象,以及3纳米镍在高压下的强度可达到普通商用镍强度的10倍之多。 该研究为获得高强度金属提供了一种新思路:高压细晶强化。相关研究日前发表于《自然》杂志。 通常情况下,晶粒越小,其强度越高。但
卢柯团队发现超高稳定性纳米晶
沈阳材料科学国家研究中心(依托中国科学院金属研究所)“万人计划”科学家工作室卢柯院士、李秀艳研究员,及其指导的中国科学技术大学材料学院研究生周鑫在纳米金属稳定性研究取得重要进展,相关成果5月4日在线发表于《科学》Science杂志。 据悉,金属晶粒细化至纳米尺寸可以大幅度提高其强度和硬度,