NatureCommun.: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适用。如何在一个材料特别是非模型材料和单元材料的合金材料中找到最优化的孪晶片层厚度更是材料科学家近年来探索的重点。 成果简介 为了全面揭示纳米孪晶变形行为，上海理工大学陈爱英教授&王现英教授、浙江大学朱林利副教授与香港城市大学吕坚教授合作团队研究了不同尺度纳米孪晶的变形行为，发现了孪晶变形存在临界尺度效应。图1 纳米孪晶的二级孪晶化变形。 研究团队将透射电镜下的原位拉伸试验、基于位错塑性力学模型和分子动力学模拟相结合，在奥氏体不锈钢中发现了孪晶变形的分级尺度效应，在此基础上建立了从几纳米到几百纳米范围内孪晶的变形机制图谱......阅读全文
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
科学家发现河蚌铰链脆性成分中的抗疲劳结构
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503370.shtm 脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感，在长时间的循环载荷作用下，材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹
不规则晶体也能完美融合？科学家揭示五重孪晶融合生长机制
成核和生长是结晶的两个重要阶段，对晶体的晶相、尺寸、形貌、性能等起着关键的控制作用。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利用球差矫正的透射电子显微术及分子动力学模拟，揭示了缺陷密度及接触方式影响的晶体融合生长机制。近日，相关研究成果发表
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。
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
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
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
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
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
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，
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
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，
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