我国科学家发现材料非晶形成能力的新判据
非晶合金(又称金属玻璃)兼具金属和玻璃、固体和液体的特征,呈现优异的机械、物理和化学性能,在高端装备、能源、信息等高技术领域有重要应用。然而,非晶合金是典型的多组元合金材料,其元素多样性和复杂性使得高性能非晶合金材料的按需设计极具挑战。 某种合金在特定条件下形成非晶态材料的难易程度被称为非晶形成能力(GFA)。这一指标也是限制非晶合金工程应用的关键指标。在国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项支持下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心柳延辉、汪卫华研究团队在前期研究基础上,实现了非晶合金新材料的高通量、流程化研发模式。 研究团队及其合作者分析了5700余种合金的X射线衍射(XRD)图谱及其与非晶形成能力之间的关系,发现合金的非晶形成能力与XRD第一峰的峰宽(Δq)有明显关联。利用Δq-GFA判据,研究团队在Zr-Cu-Cr和Ir-Co-Ta合金体系中发现了非晶合金新材料,验证了这一判据的正确性。......阅读全文
说明单晶多晶和非晶衍射花样的特征及形成原理
单晶花样是一个零层二维倒易截面,其倒易点规则排列,具有明显对称性,且处于二维网格的格点上。 多晶面的衍射花样为各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或者照相底片的相交线,为一系列同心圆环。每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d的倒易球面,与Ewald球的相贯线为圆环,因此样品各晶粒{
铂—非贵金属合金纳米线让析氢变得更容易
记者8月9日从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院高传博教授课题组利用表面硫修饰的铂—非贵金属合金纳米线作为催化剂,在碱性条件下实现了高效的电解水析氢性能。这一成果发表在最新出版的国际化学领域权威期刊《德国应用化学》上,该催化剂是通过简单的水热方法合成的,具有较低的制备成本。 碱性条件下的
物理所发展出制备单质非晶金属的普适策略
传统观念中,物质被划分为气体、液体和固体。如果所有物质均可在实验上通过“冷冻”过程转化为非晶态,将证明非晶态是常规物质的第四态即非晶态是物质的基本状态之一。在非晶态物质形成的研究中,有学者提出了“所有物质都能转化为非晶态?”这一关键问题,并预测当金属的过冷度足够大时可以通过快速冷却形成非晶态。如
科学家研究出解决非晶合金材料老化难题的新方法
相比于传统的晶态金属材料,非晶合金具有独特的物理和力学性能。但是,非晶态是一种复杂的结构无序体系,在能量上处于亚稳态。通常条件下,非晶合金会发生结构弛豫(Aging),这种时效作用使非晶合金的物理和力学性能都发生改变,如变脆、老化,这大大限制了非晶合金的大规模应用。如何克服非晶材料的弛豫、老化,
3D打印:非晶基复合材料实用化的突破口
将3D打印技术应用于块体非晶合金的制备,是突破非晶合金临界的尺寸限制和实现复杂非晶合金构件制备的可行方法,有可能是非晶产业的下一个“雄安”。利用3D打印技术成型非晶基复合材料是实现其实用化的突破口之一。 金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术,是先进制造技术的重要发
我国科学家发现材料非晶形成能力的新判据
非晶合金(又称金属玻璃)兼具金属和玻璃、固体和液体的特征,呈现优异的机械、物理和化学性能,在高端装备、能源、信息等高技术领域有重要应用。然而,非晶合金是典型的多组元合金材料,其元素多样性和复杂性使得高性能非晶合金材料的按需设计极具挑战。 某种合金在特定条件下形成非晶态材料的难易程度被称为非晶形
我国科学家发现材料非晶形成能力的新判据
非晶合金(又称金属玻璃)兼具金属和玻璃、固体和液体的特征,呈现优异的机械、物理和化学性能,在高端装备、能源、信息等高技术领域有重要应用。然而,非晶合金是典型的多组元合金材料,其元素多样性和复杂性使得高性能非晶合金材料的按需设计极具挑战。 某种合金在特定条件下形成非晶态材料的难易程度被称为非晶形
XRD图谱证明ΔqGFA,材料非晶形成能力仍难确定
非晶玻璃材料是典型的复杂体系。其中,非晶合金(又称为金属玻璃)兼具金属和玻璃、固体和液体的特征,呈现优异的机械、物理和化学性能,在高端装备、能源、信息等高技术领域有重要应用。非晶合金也是研究、认识复杂体系中科学问题和现象的重要材料模型。 一般认为,任何金属或合金在特定条件下都可以形成非晶态材料
研究人员利用块体非晶态材料中实现加工硬化
加工硬化或形变硬化,即金属材料随塑性变形而引起强度升高的行为,反映材料在均匀塑性变形中抵抗进一步变形的能力。它是工程材料力学行为最重要的现象,也是金属作为结构材料被广泛应用的重要依据。非晶合金(也称金属玻璃)具有许多优异的机械性能(高屈服应力、高韧性和破纪录的“损伤容忍度”),但应变软化却是其致
物理所科研成果荣获国家自然科学二等奖
1月14日,在国家科学技术奖励大会上,以中科院物理研究所作为第一单位完成的“非晶合金形成机理研究及新型稀土基块体非晶合金研制”项目荣获2010年度国家自然科学二等奖。 本项目属物理科学中的非晶态物理学领域。大块非晶合金是近二十年采用现代快速冷凝冶金技术获得的性能独特的新材料,
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
N掺杂对非晶C薄膜的电子结构与光学性质的影响
用直流磁控溅射法制备了非晶C薄膜及N掺杂非晶C(a-C∶N)薄膜,用紫外-可见分光光谱仪、椭圆偏振仪、俄歇电子能谱(AES)等对薄膜进行了检测。结果表明:随源气体中N气含量的增加,透过率和折射率变小,而光学带隙先增大后减小;当薄膜中N的含量很少,N的掺入对sp3杂化C起稳定作用,使得薄膜光学带隙Eg
NIMS研发纳米多孔非晶硅薄膜阳极解决电池容量衰减问题
据外媒报道,日本国立材料科学研究所(National Institute for Materials Science,NIMS)的研究人员宣称,纳米多孔非晶硅薄膜(nanoporous, amorphous silicon film)阳极展现了出色的循环稳定性,其锂离子存储容量极高:在充放电10
中国科大非晶固体负载不稳定性研究取得进展
中国科学技术大学物理学院教授徐宁、美国宾夕法尼亚大学教授Andrea J. Liu与美国芝加哥大学教授Sidney R. Nagel合作,在非晶固体特别是Jammed固体和玻璃态的振动特性研究中取得一系列研究成果。最近,在非晶固体负载不稳定性的研究中也取得进展,11月20日相关研究成果在线发表在
中国科大非晶固体负载不稳定性研究取得进展
中国科学技术大学物理学院教授徐宁、美国宾夕法尼亚大学教授Andrea J. Liu与美国芝加哥大学教授Sidney R. Nagel合作,在非晶固体特别是Jammed固体和玻璃态的振动特性研究中取得一系列研究成果。最近,在非晶固体负载不稳定性的研究中也取得进展,11月20日相关研究成果在线发表在
中国团队在碳材料领域获突破:合成出极硬非晶碳
中新网长春11月25日电 (记者 郭佳)吉林大学25日发布消息介绍,吉林大学超硬材料国家重点实验室刘冰冰教授研究团队采用自主发展的大腔体压机超高压关键技术,首次成功实现了毫米级近全sp3非晶碳块体材料的合成。目前,这一新成果发表在了国际顶级学术期刊Nature上,题为“Ultrahard bulk
利用非晶中空多壳层纳米材料实现高效光热水净化
仅利用太阳能即可实现高效水净化,光热蒸水被视为一种获得饮用水的绿色新途径,其核心为光热界面材料。近日,中国科学院过程工程研究所开发出一种具有中空多壳层结构(Hollow Multishelled Structures,HoMSs)的非晶纳米复合物,表现出优异的光热蒸水性能。研究表明,该材料可以有
《终结者》液态金属机器人走近现实
电影《终结者》中,反派机器人T1000给观众留下深刻印象。它由特殊液态金属组成,时而坚不可摧,时而柔软似水,像橡皮泥一般可任意改变自己的形状。近日,南京理工大学格莱特纳米科技研究所兰司博士,通过与中、美、澳、日等国科学家深度合作,探明了人为调控非晶合金微观结构的作用机制,使人类离实现这一场景更近
物理所等在非晶材料的动力学研究中取得进展
非晶态物质是一种微观结构长程无序、能量长期处于亚稳态的复杂多体相互作用体系。非晶态合金(又称金属玻璃)是50多年前发现的一类新型的非晶材料,它的发现极大丰富了金属物理的研究内容,日益成为凝聚态物理的研究前沿。非晶合金表现出很多独特的物理、化学性质,特别是块体非晶合金具有优异的力学性能,例如超高的
物理所非晶金属玻璃中β弛豫机理及控制因素研究获进展
处于能量亚稳态的复杂非晶态固体物质中存在各种弛豫行为。弛豫现象起源于多体系统的不可逆过程,取决于一些基本物理定律。这种不可逆的物理及化学过程是使系统微扰和耗散得以进行的必要条件,是维持平衡和进一步演化的前提。但是,非晶多体系统中的弛豫与扩散问题的物理机制仍然不清楚,是一个重要而又未解决的物理问题
电源技术对电子变压器的要求二
电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种。特殊元件完成的功能另外讨论。变压器完成的功能有3个:功率传送、电压变换和绝缘隔离。电感器完成功能有2个:功率传送和纹波抑制。功率传送有2种方式。一种是变压器传送方式,即外加在变压器原绕组上的交变电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,加在负载上,
以“静”止“动”:慢动力学与原子构型关联之间的耦合关系
非晶合金,又称金属玻璃,是由金属键主导的原子玻璃体系,它具有类似于硬球推积的微观结构,为探索非晶态材料的基本物理问题提供了有代表性的模型;非晶合金无序结构所带来的优异力学、物理和化学性能,使其在很多高新技术领域有广阔的应用前景。与其他玻璃的形成一样,非晶合金是通过快速冷却高温合金熔体,抑制结晶并
在轨两年,无容器柜的工作小结
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499620.shtm 在太空微重力环境下,将悬浮固定在无容器柜中的样品先加热熔化,再冷却凝固,我们能够获得纯度高且均匀的材料。通过控制样品的熔化和冷凝速度等变量,我们记录下实验过程中产生的大量数据,这
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
第28届国际亚稳态、非晶和纳米结构材料研讨会举行
近日,由松山湖材料实验室承办的2024年第28届国际亚稳态、非晶和纳米结构材料研讨会(ISMANAM 28)在松山湖材料实验室举行。开幕式上,中国科学院院士、松山湖材料实验室主任汪卫华与ISMANAM指导委员会主席、剑桥大学A. Lindsay Greer共同致辞。 “此次会议的举办权是在2023年
南科大在高对称单晶中发现非晶热导的反常现象
近日,南方科技大学物理系讲席教授何佳清团队在《物理评论X》上发表最新研究。他们发现强轨道-晶格耦合效应导致单晶BaTiS3发生自发对称破缺,形成了一种极为罕见的一维有序、二维无序的三维晶体结构。这种独特的微观结构使高对称单晶在热输运方面表现出反常特性:面内呈现非晶规律,面外则表现为晶体规律。材料的热
日首次涂抹液体硅形成非晶硅薄膜生产太阳能电池
日本研究人员日前宣布,他们在世界上首次开发出了通过涂抹液体硅形成非晶硅薄膜,进而生产太阳能电池的技术。新技术将有助于降低薄膜太阳能电池的成本。 硅是制造手机、液晶和太阳能电池的重要原料。目前多用固态和气态的硅材料制造太阳能电池,但是加工固态和气态的硅材料成本较高,所需时间也
非晶硅本征的抗拉强度可远高于其抗压强度
硬脆材料通常表现为“拉弱压强”。近日,西安交大的研究工作发现,非晶硅本征的抗拉强度其实可以远高于其抗压强度,即在缺陷极少时表现出“拉强压弱”的“反常”不对称性。上述研究有望为硅基材料在微机电系统、微纳尺度柔性电子器件等中的应用提供指导。相关成果以“Tension-compression asym
研究利用非晶中空多壳层纳米材料实现高效光热水净化
仅利用太阳能即可实现高效水净化,光热蒸水被视为一种获得饮用水的绿色新途径,其核心为光热界面材料。近日,中国科学院过程工程研究所开发出一种具有中空多壳层结构(Hollow Multishelled Structures,HoMSs)的非晶纳米复合物,表现出优异的光热蒸水性能。研究表明,该材料可以有
第28届国际亚稳态、非晶和纳米结构材料研讨会举行
近日,由松山湖材料实验室承办的2024年第28届国际亚稳态、非晶和纳米结构材料研讨会(ISMANAM 28)在松山湖材料实验室举行。开幕式上,中国科学院院士、松山湖材料实验室主任汪卫华与ISMANAM指导委员会主席、剑桥大学A. Lindsay Greer共同致辞。 “此次会议的举办权是在2023年