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，五重孪晶在晶体生长、生物医学、光学和催化等领域均有着广泛的应用。比如，五重孪晶结构所引入的晶格畸变可以增加纳米线的杨氏模量；五重孪晶铜纳米线在还原二氧化碳制备甲醇的过程中表现出优异的催化性能等。 尽管自G. Rose1831年在金中发现五重孪晶以来，科研人员已在近百种材料中发现了五重孪晶结构并开展了大量的基础和应用研究，但由于无法在原子尺度直接观察形成过程，其形成机理至今仍无定论。 此次研究人员发现，在约3纳米的金、铂和钯纳米颗粒的聚集生长过程中，纳米颗粒可以通过颗粒间的取向粘附形成起始的两个孪晶界面，然后经原子表面扩散和高能晶......阅读全文
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
金属所等在四氧化三铁界面磁性耦合研究中取得进展
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部研究员陈春林与日本东京大学教授Yuichi Ikuhara等人合作，利用扫描透射电镜差分相衬成像技术（DPC STEM）实现了对Fe3O4孪晶界面磁性耦合的直接测定，在原子尺度上揭示了Fe3O4孪晶界面的原子/电子结构与其界面磁性
镁合金力学强度与耐蚀性协同提升研究取得重要突破
镁合金的密度是钢铁的1/4、铝合金的2/3，是最轻的金属结构材料，但低的绝对强度和耐蚀性极大限制了其实际工程应用。通常采用的剧烈塑性变形（SPD）方法对镁合金强度的大幅提升较为有效，可制备出超细晶超高强镁合金。然而，具有密排六方结构镁合金较差的冷变形能力，需在较高温度条件下进行SPD加工处理，极
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
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。
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
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
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，
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
电子背散射衍射的晶体分析
晶界、亚晶及孪晶性质的分析在得到EBSD整个扫描区域相邻两点之间的取向差信息后，可进行研究的界面有晶界、亚晶、相界、孪晶界、特殊界面（重合位置点阵CSL等）。相鉴定及相比计算就目前来说，相鉴定是指根据固体的晶体结构来对其物理上的区别进行分类。EBSD发展成为进行相鉴定的工具，其应用还不如取向关系测量
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
马氏体的衍射斑都有那些类型的
最常见的是板条马氏体和片状马氏体。板条马氏体：一般形成于低、中碳钢中（C%≤0.5），亚结构为位错，所以也叫位错马氏体。显微镜下观察其特征为由大致平行的各个半条束群构成。片状马氏体：主要出现在中、高碳钢淬火组织中。亚结构为孪晶，所以也叫孪晶马氏体，显微特征为针片状。除了上述两大类马氏体外，还有蝶状、