Nature:浙大学者破解高熵合金强度与塑性兼得奥秘
因此从几千年前冷兵器时代武器制造开始,人们就一直在追求坚强与坚韧并存的金属材料,也是从那个时候开始,人们已经意识到,金属材料的不同处理过程一定在改变着什么,因为它会带来强韧性的显著变化。随着我们认知世界的能力逐步提高,我们已经知道,这个“什么”,就是材料的结构。所谓“千锤百炼”也就是说的这个改变结构以求更好性能的本征关系。 近年来,这个历史悠久的金属结构材料研究领域又被激起了一朵浪花。人们研究发现,如果打破传统的合金设计方法(少量合金元素添加进主元素中),将多种元素等原子比固溶在一起,理论上会制得原子排列有序而元素排列无序的所谓高熵合金。部分高熵合金可以同时具备高强度和高塑性,从而打破传统金属中强塑性难以兼得的困境。但是背后的原因却让人摸不透。对于高熵合金结构-性能关联性的研究大有“庐山”之态。 近日,浙江大学材料科学与工程学院、硅材料国家重点实验室、电子显微镜中心张泽院士团队的余倩和美国乔治亚理工学院的朱廷、加州大学伯......阅读全文
Nature:浙大学者破解高熵合金强度与塑性兼得奥秘
因此从几千年前冷兵器时代武器制造开始,人们就一直在追求坚强与坚韧并存的金属材料,也是从那个时候开始,人们已经意识到,金属材料的不同处理过程一定在改变着什么,因为它会带来强韧性的显著变化。随着我们认知世界的能力逐步提高,我们已经知道,这个“什么”,就是材料的结构。所谓“千锤百炼”也就是说的这个改变
Nature:浙大学者破解高熵合金强度与塑性兼得奥秘
《周易》有云:“尺蠖之屈,以求信也;龙蛇之蛰,以存身也”。所谓丈夫之志,能屈能伸,坚强与坚韧并存,是历史和自然对一个完美事物的重要标准之一。金属材料的制备和使用渊源千年,是我们建设和改变世界所用的最大量和最重要的材料之一。然而完美难以企及,金属材料的强与韧往往不可兼得。 因此从几千年前冷兵器时
识得“庐山”真面目-高熵合金强度与塑性可兼得
《周易》有云:“尺蠖之屈,以求信也;龙蛇之蛰,以存身也”。所谓丈夫之志,能屈能伸,坚强与坚韧并存,是历史和自然对一个完美事物的重要标准之一。金属材料的制备和使用渊源千年,是我们建设和改变世界所用的最大量和最重要的材料之一。然而完美难以企及,金属材料的强与韧往往不可兼得。因此从几千年前冷兵器时代武
高熵合金既强又韧的关键“基因”获突破!浙大再发Nature
高熵合金(HEA)是合金家族近年来出现的新成员,因其独特而优越的性能而广受科学界关注。自它诞生之日起,一个问题就始终伴随左右:高熵合金的本质是什么?最新的科学研究发现,与传统合金相比,高熵合金内部的各元素分布存在明显的浓度起伏,这对它的高强塑性起到了决定性作用。 在相关论文Tuning ele
力学所等研发出超高强塑性钨高熵合金
钨合金具有高密度、高强高硬、抗辐照等优异性能。随着高技术领域的迅速发展以及服役环境的复杂和极端化,对钨合金的强韧塑性等性能提出了越来越苛刻的要求,突破材料固有的强度-塑性互斥(trade-off),发展强度2GPa量级同时兼具良好拉伸塑性的超高强钨合金是当前亟待解决的挑战性难题。 中国科学院力学研究
力学所等研发出超高强塑性钨高熵合金
钨合金具有高密度、高强高硬、抗辐照等优异性能。随着高技术领域的迅速发展以及服役环境的复杂和极端化,对钨合金的强韧塑性等性能提出了越来越苛刻的要求,突破材料固有的强度-塑性互斥(trade-off),发展强度2GPa量级同时兼具良好拉伸塑性的超高强钨合金是当前亟待解决的挑战性难题。 中国科学院力学研究
科学家制备出强塑性匹配的难熔高熵合金
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518619.shtm
科学家制备出强塑性匹配的难熔高熵合金
近日,松山湖材料实验室、香港理工大学、华中科技大学、北理-莫斯科大学及中国科学院物理研究所组成的研究团队,提出了基于激光近净成形原位合金化制备难熔高熵的策略,制备出了具有优异的强塑性匹配的难熔高熵合金。相关成果发表于《增材制造》。难熔高熵合金是基于难熔元素设计开发的一类新型高温合金,相比于传统的高温
利用高熵合金中的不均匀性同时实现高强度高塑性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518410.shtm 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室材料创新设计中心提出并论述利用高熵合金中的化学不均匀性,可同时实现高强度高塑性,近日该研究成果发表在《材料科学进展》上。 金属合金
新型高熵合金材料研究新进展
宽温度范围(室温至800℃)内具有低摩擦磨损特性的金属材料在航空航天、核能等先进装备运动、传动系统具有重要应用前景和价值。近年来发展的新型高熵合金材料具有诸多新奇特性,为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新的空间,是目前材料学和摩擦学研究的热点和前沿。 近日,中国科学院兰州化学物理研究所
多元素材料-“高熵合金”越是低温越坚韧
在77K温度下,背散射电子成像显示,断裂错位作用形成的晶格结构导致了变形,由此引起纳米结对现象。 一种名为“高熵合金”的新概念合金设计,已经带来了一类多元素材料。最近,美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室与橡树岭国家实验室(ORNL)合作开发出一种叫做铬锰铁钴镍(CrMnFeCoNi)的高熵合金,经
研究提出高熵合金催化剂定向合成新策略
近日,中国科学技术大学教授曾杰课题组提出了一种基于合金化效应设计、制备用于丙烷脱氢的高熵合金催化剂的方法,通过金属助剂的逐步引入与合金化效应的平衡,构筑出表面富集孤立铂位点的高熵合金催化剂。该催化剂对丙烷脱氢反应展现出优异的催化性能,尤其具有超高的丙烯生成速率。相关成果日前发表于《德国应用化学》
一种高性能超低温材料:高熵合金
SCIENCE CHINA Materials 近期在线发表的一篇论文深入研究了CoCrFeNi高熵合金的超低温服役行为,发现液氦环境下孪晶主导的变形机制引发了锯齿流变行为,变形孪晶和相变行为的共同作用导致了其优异的力学性能。COCRFENI高熵合金的拉伸应力应变曲线 超低温材料在深空探测、应
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
研究人员测试多元素高熵合金发现惊奇结果
金属合金设计中有一个新概念---叫做“高熵合金”---它是一种已经生产出来了的多元材料,这种材料不仅是迄今为止测定到的最坚韧的材料之一,而且与大多数其他材料也不相同,它的韧性、强度和延展性在低温条件下均有显著地提高。该合金的合成和测试是由美国能源部(DOE)的Lawrence Berkeley和
中国科大提出高熵合金催化剂定向合成新策略
近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组在高熵合金催化剂的设计制备领域取得重要进展。研究人员提出了一种基于合金化效应设计、制备用于丙烷脱氢的高熵合金催化剂的方法,通过金属助剂的逐步引入与合金化效应的平衡,构筑出表面富集孤立铂位点的高熵合金催化剂。该催化剂对丙烷脱氢反应展现出优异的催化性能,尤其具有超高的
面心立方晶体结构高熵合金强韧化机制获揭示
近日,广东省科学院中乌焊接研究所、华南理工大学、美国达特茅斯学院等研究人员研究揭示面心立方晶体结构高熵合金强韧化机制。相关研究发表于《材料快报》。高熵合金由于优异的力学与物理化学性能受到了国内外学界的广泛关注,其复杂强韧化机制保障了高熵合金具有高加工硬化率与稳定塑性变形能力,可打破传统合金存在的强度
科研人员证实高熵合金中化学中程有序结构的存在
高熵合金是基于多个主要金属元素设计思路得到的一种合金材料,迄今一直在关注一个基本的问题,即在微观结构方面,高熵合金与传统合金相比究竟有什么不同。材料科学研究的一个核心内容是结构与性能的关系,这个关系在高熵合金中变得复杂起来,这是由于局域发生的焓的涨落与焓的交互作用,形成了原子尺度的成分与结构,包括化
研究者发现高熵合金非均匀晶格应变强化新机制
记者6月17日从湖南大学获悉,该校机械与运载工程学院教授方棋洪课题组联合香港城市大学教授杨勇团队,发现了高熵合金“非均匀晶格应变”强化新机制,开发了能够调控复杂化学成分材料强韧性的计算模拟方法,为设计高性能高熵合金和高熵陶瓷等具有严重晶格畸变的材料提供了新策略。 6月13日,上述研究论文发
设计中高熵半哈斯勒合金再出新成果
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516851.shtm近日,大连理工大学王同敏教授和康慧君教授受邀在《国际材料评论》杂志上发表长篇综述文章,首次提出开发具有“电子晶体—声子玻璃”特性的单晶中Half-Heusler合金设计策略。Half-
等离子体放电特性调控在超硬高熵合金氮化物薄膜
高熵合金氮化物薄膜是一种基于高熵合金设计理念的产物,在热力学和动力学上可以分别具有更低的吉布斯自由能和更小的元素扩散速率,抑制了金属间化合物有序相的生成,促进简单固溶体结构甚至非晶相的形成。独特的设计理念以及相结构赋予高熵合金氮化物薄膜超高硬韧性、优异耐磨和耐蚀性以及超强阻隔性等优异的物理性能,
纳米“高熵铠甲”破解电厂“顽疾”
在中国西北的戈壁深处,新疆凭借其得天独厚的资源禀赋,成为煤炭资源接续区和战略性储备区。其中,准东煤田的储量达到3900亿吨,是中国最大的整装煤田。在火力发电领域,燃煤成本占发电总成本的70%~80%。准东煤因价格便宜、储量丰富,在西北地区使用尤为普遍。然而,这种高碱煤容易导致锅炉结焦、高温腐蚀、
中熵合金高压超导转变温度突破新纪录
近日,我国科学家成功合成了TaNbHfZr中熵合金,并发现其在高压下具有“钟罩型”的超导相图,超导转变温度达到了15.3 K,这是目前中熵合金、高熵合金报导的最高记录。相关成果发表于《物理评论快报》,并被选为编辑推荐。超导电性是人类发现的第一个宏观量子现象,因其具有丰富的科学内涵和广阔的应用前景,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
高熵金属玻璃电化学析氢
随着工业市场经济的高速发展,化石燃料的过度开采及使用所造成的全球生态环境危机已经成为人类命运共同体需要面临的首要挑战。今年,习近平主席在第75届联合国大会提出了我国在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的总体战略目标。氢能,作为最具可持续性和可再生的绿色能源,将在实现碳中和道路
我科学家发现高熵合金在超高压力下具有稳定超导电性
高熵合金通常由五种以上等原子比或近等原子比的元素组成,并且每种元素在晶格点阵上呈无规则分布构成的具有简单晶体结构的固溶体,其在热力学上表现为混合熵高。高熵合金在多方面表现出优异的性能,如突出的比强度、优异的高温机械性能和低温断裂韧性等,有很好的应用前景。近年,在具有体心立方结构的五元高熵合金Ta
金属所高塑性、室温成形镁合金板材研究取得重要进展
近期,中科院金属研究所材料环境腐蚀研究中心韩恩厚、陈荣石研究员带领博士生闫宏、吴迪在镁合金相平衡热力学原理和相图计算基础上,通过添加适量的稀土元素,如Y、Nd、Gd等,优化轧制工艺、中间退火和轧制后的最终退火工艺,研究了一系列Mg-Zn-RE合金轧制板材的组织、织构和各向异性。相
力学所中熵合金共格析出强韧化研究取得进展
金属结构材料的高力学性能化是材料科学研究的前沿热点问题,沉淀强化是提高金属力学性能常用的手段之一。然而,沉淀相的非均匀析出和异常长大会严重影响材料的性能,尤其是塑性。如何有效利用沉淀强化提升材料强度的同时避免损失塑性是材料科学领域最重要且棘手的科学难题之一。近日,中国科学院力学研究所先进材料力学
兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展
目前我国使用的热防护涂层材料,基本上是依据国外的相关材料、标准等来设计的。而针对新型热防护材料各国都在开展研究,国外的相关材料也属于技术保密。近日,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心磨损与表面工程课题组,针对航空航天用高性能热防护陶瓷材料开展了系统研究工作。研究人员研究了A2B2
新型高熵热敏陶瓷材料研发成功
针对航空航天发动机状态监测及新能源汽车热管理系统等高温极端环境下的应用需求,高温热敏传感器需同时具备宽温域稳定性与高灵敏度特性。传统热敏材料在极端温度下易出现性能失稳,而新兴高熵材料通过多元素晶格占据形成的熵稳效应,展现出优异的热/化学稳定性和协同强化机制。但是,高熵材料的强晶格无序性导致载流子