往复扭转梯度塑性变形技术可用于梯度结构材料构筑

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,相关研究结果近日在《科学》上在线发布。 长期制约传统金属结构材料发展的“强度—塑性”倒置关系在高熵合金中普遍存在,原因是其塑性变形机制往往被认为与传统金属材料并无本质差别。因此,迫切需要借助新颖的微观结构构筑来揭示高熵合金是否具有独特变形机制,以丰富金属材料的有效强韧化策略。 中科院金属所研究人员通过一种简单、高效的小角度往复扭转梯度塑性变形技术,保持Al0.1CoCrFeNi高熵合金棒材样品中的初始晶粒大小,但在晶粒内部成功引入百纳米尺度位错胞稳定结构,并实现了位错胞结构从样品表面至芯部的梯度序构分布和可控制备。拉伸结果表明,梯度位错胞结构不仅显著提高材料屈服强度,同时还使其保持良好的塑性和稳定的加工硬化。梯度位错结构高熵合金的强塑积—屈服强度匹配明显优于文献报道中相同成分的均匀或梯度结构材料。同时,进一步揭示了高熵......阅读全文

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

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

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

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

兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展

  A2B2O7型高熵陶瓷组分具有可调空间大、氧空位浓度高等特性,在新型热防护涂层用陶瓷材料中有较强的竞争优势。该类型高熵陶瓷可分别或同时在A位和B位两个位点进行高熵化组分调控,使其晶胞中存在严重晶格畸变,表现出较高的质量无序度、离子尺寸无序度和电荷无序度。这些特殊效应能够显著提升材料综合性能,使其

科学家开发高熵非共价环肽新型玻璃

环肽因其刚性骨架结构,具有较高的稳定性、生物活性,以及较强的抗酶解能力,被视为构筑新型生物基材料和药物的理想分子基元。近日,中国科学院过程工程研究所研究员闫学海带领团队研发出一种可生物降解和循环再利用的高熵非共价环肽(HECP)新型玻璃,具有显著的抗结晶性、机械性能和酶耐受性,为新型医疗器件和智能功

美国开发出可快速发现高熵陶瓷的方法

  美国杜克大学(Duke University)科研人员开发出一种可快速发现高熵陶瓷的卷积算法cPOCC。高熵陶瓷结合了高熵合金和陶瓷的特性,涵盖了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等,具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性,可应用于耐磨和耐腐蚀涂层、热电材料、电池等。  这种新计算方法用于

PNAS发文:宁波材料所合成高熵MAX相材料

  12月26日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院宁波材料技术与工程研究所在MAX相新材料创制领域的最新研究成果“Multi-elemental single-atom-thick A layers in nanolaminated V2(Sn, A) C (A=Fe, Co,

过程工程所开发出高熵非共价环肽玻璃

  环肽因刚性骨架结构而具有较高的稳定性、生物活性及较强的抗酶解能力,被视为新型生物基材料和药物的理想分子基元。近日,中国科学院过程工程研究所研究员闫学海团队研发出可生物降解和循环再利用的高熵非共价环肽(HECP)新型玻璃。这一新型玻璃具有显著的抗结晶性、机械性能和酶耐受性,为新型医疗器件和智能功能

高膨胀合金材料特性介绍

热双金属是不同膨胀系数的两层或两层以上的金属或合金沿整个接触面彼此牢固结合而构成的复合材料。高膨胀合金作主动层,低膨胀合金作被动层,中间可加入夹层。随温度的变化热双金属可发生弯曲,用于制造热继电器、断路器、家用电器启动器及化学工业和动力工业用的液体、气体控制阀等。

北科大这支团队《Nature》子刊一月双发!

  近日,北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队一月内在《Nature Communications》连续发表两篇论文。  吕昭平教授团队研究成果介绍  01  高熵非晶合金中的连续多形性转变  非晶态多形性转变(Polyamorphic Transition,简称PT)是一种广泛存在于

既耐高温又增强度-我国研发的这种合金国际领先

  如何让超高温合金既耐高温又提升强度?近日,中国矿业大学在超高温金属结构材料领域取得新进展,该校机电工程学院博士后万义兴与程延海教授研发出一种具有超高温工程应用潜力的氮化物增强NbMoTaWHfN(铌钼钽钨铪氮)难熔高熵合金,相关成果发表在中国工程院院刊《工程(英文)》上。  论文在Enginee

中熵合金与不锈钢高强韧异质焊接接头制备成功

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单位科研人员密切合作,实现了中熵合金与304不锈钢的高强韧异质焊接接头的制备。相关研究相继发表于《材料快报》(Scripta Materialia)。 焊接作为应用最广的金属连接方法,在现代工业体系

中熵合金与不锈钢高强韧异质焊接接头制备成功

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单位科研人员密切合作,实现了中熵合金与304不锈钢的高强韧异质焊接接头的制备。相关研究相继发表于《材料快报》(Scripta Materialia)。 焊接作为应用最广的金属连接方法,在现代工业体系

中国科研团队合成一种新型合金-助力电解水产氢

记者19日从安徽师范大学获悉,该校校长熊宇杰教授与联合团队利用激光辐照所产生的效应,实现了亚纳米级高熵合金的创制。据介绍,该方法具有广泛的普适性,可制备含有多达十种金属元素的亚纳米级高熵合金。相关研究成果近日发表在《自然·材料》(Nature Materials)上。将五种甚至更多不同种类的金属“融

高熵设计攻克陶瓷电容器高温储能瓶颈

  近日,西安交通大学前沿院教授娄晓杰课题组在提升钛酸铋钠基多层陶瓷电容器的高温储能性能方面取得新进展。团队与合作者在钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷的A/B位引入异价异尺寸阳离子,有效提高了材料的构型熵,进而增强了局域晶格应变的不均匀性。该策略显著抑制了载流子的迁移,从而改善了陶瓷在高温下的绝缘性能与储能性

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

  高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。  针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A2

高熵碳化物陶瓷辐照性能评价方面取得进展

  高熵碳化物陶瓷是由五种或五种以上陶瓷组元形成的固溶体,具有优异的抗高温蠕变、耐腐蚀、抗氧化性能,以及潜在的抗辐照特性,有望作为先进核能系统的候选结构材料。  近日,中国科学院近代物理研究所核能工程材料室在高熵碳化物陶瓷材料研发及辐照评价研究方面取得进展。研究利用放电等离子烧结法(SPS)制备了高

兰州化物所高熵陶瓷电磁波调控研究获进展

  与以焓调控为主导的传统材料不同,高熵陶瓷材料创新性地采用以熵调控为主导的设计思路,多组分近乎无限的排列和组合,显示出独特的力学、电学、磁学和物理化学性能,在热防护、储能、电磁波吸收和催化等领域具有潜力。然而,高熵陶瓷在电磁波调控方向的研究鲜有报道。  中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材

Nature:首次利用3D打印制造高性能纳米结构合金

美国科研人员在《自然》(Nature)杂志上发表论文,介绍了3D打印一种双相纳米结构的高熵合金(HEA)的情况,该合金的强度和延展性都超过了其他增材制造材料。这一突破可以为航空航天、医药及能源等领域带来更高性能的零部件。  高熵合金由五种或五种以上等量或大约等量金属组成。研究人员将高熵合金(HEA)

美科研人员首次利用3D打印制造高性能纳米结构合金

  美国科研人员在《自然》(Nature)杂志上发表论文,介绍了3D打印一种双相纳米结构的高熵合金(HEA)的情况,该合金的强度和延展性都超过了其他增材制造材料。这一突破可以为航空航天、医药及能源等领域带来更高性能的零部件。  高熵合金由五种或五种以上等量或大约等量金属组成。研究人员将高熵合金(HE

材料学家加紧研发下一代合金:更硬更韧更延展

可探索的空间仍然非常巨大,而我们目前只看到一小部分宇宙。 埃姆斯实验室的高熵合金制作设备。 乍一看,这个设备像是在建造的一个微型景观。一圈喷嘴对从四个喷管喷出的金属粉末加热,形成向下的光束,融合碰撞的微粒。然后,混合物凝聚成晶粒,形成一个逐步生长的小型柱状合金。一旦合金柱达到2

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

水合金属离子的结构特点

金属离子均带有大小不同的正电荷;水分子是极性分子,其氧原子一端带有负电性,与金属离子配位,成为配位体,如[Al(H2O)]3+、[Cr(H2O)6]3+。离子半径大、电荷低的金属生成的水合离子比较稳定;相反,离子半径小、电荷高的水合离子易发生水解作用。在水环境中,所有的金属阳离子都是以水合金属离子存

观点迥然不同!《Nature》正刊为何打脸子刊

   导读:高熵/中熵合金是一类具有强韧性组合的新型结构金属合金。5月19日Nature Communications上的一篇文章发现NiCoCr合金中,短程有序结构(SRO)可以忽略不计,或者对屈服强度和错配量没有任何重要影响;并指出SRO很难测量和控制且没有理论来预测SRO引起的强化。   而5

双相合金强韧化研究获突破

图为采用维氏硬度计(左)和万能试验机(右)测试选相共晶高熵合金的力学性能  团队正在用扫描电子显微镜表征选相再结晶处理后共晶高熵合金的微观组织(图片均由西北工业大学提供) 近期,西北工业大学材料学院王锦程教授团队在双相合金强韧化方面研究取得突破性进展,提出了双相合金的相选择再结晶概念,

新型二维材料MXene将“大有可为”

  MXene是一种新型的二维材料,由金属碳化物或氮化物组成。其由于具有出色的柔韧性、良好的电子传导性、优异的机械性能,是最常用的柔性电极材料之一。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,发表了关于高熵MXene在能源存储与催化应用领域的展望文章,介绍了高熵MXene相关的重要研究进展,

我国3项研究成果同日登上《自然》杂志

北京时间6月14日,武汉大学为第一署名单位的《液态金属用于高熵合金纳米颗粒的合成》,武汉大学教授何光存为通讯作者的《三蛋白互作自我调节寄主植物抗虫性》,华中农业大学教授李国田团队博士研究生沙干、孙鹏为共同第一作者的《基因编辑磷脂合成酶赋予水稻广谱抗病性》,在《自然》杂志发表。武汉大学化学与分子科学学