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。但令人遗憾的是,人工合成立方氮化硼单晶的硬度还不到金刚石单晶的一半。而材料学中的霍尔—佩奇(Hall-Petch)关系显示,多晶材料硬度随晶粒尺寸减小而增大。因此,合成纳米结构立方氮化硼已成为提高硬度的有效手段。 此前,利用类石墨结构氮化硼前驱物在高温高压下的马氏体相变,科学家们已合成出最小晶粒尺寸为14纳米的纳米晶立方氮化硼。 田永君及其合作者——吉林大学超硬材料国家重点实验室教授马琰铭、美国芝加哥大学教授王雁宾和河北工业大学教授唐成春等人在最新实验中,用一种具有特殊结构的洋葱氮化硼为前驱物,成功地合成出透明的纳米孪晶结构立方氮化硼......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
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
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。
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
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
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
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。
双重纳米结构非晶碳薄膜问世
近日,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料组,在国际上首次制备了一种具有双重纳米结构的非晶碳薄膜材料。试验表明,该种薄膜材料具有极为优异的回弹性(弹性恢复系数高达95%),且在真空条件
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
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
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
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
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
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
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
非晶纳米晶的应用领域
非晶纳米晶材料主要在航空航天领域使用,主要用作宇航员宇航服材料技术,用于应对外太空可能出现的各种不利环境,保护宇航员不受外界病菌侵害。
非晶纳米晶的应用领域
非晶纳米晶材料主要在航空航天领域使用,主要用作宇航员宇航服材料技术,用于应对外太空可能出现的各种不利环境,保护宇航员不受外界病菌侵害。
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
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
过程工程所双组元贵金属异质结构纳米材料研究获进展
贵金属纳米材料独特的性质和优异的性能与其形貌组成及内部结构密切相关。具有复杂结构的双组元贵金属纳米材料除具有纳米微粒的特性外,又存在内部结构引起的电子耦合和晶格应变等效应,调控双组元贵金属纳米材料的形貌结构,可望实现对其性能的控制,进一步实现纳米材料的多功能化。 近期,中国科学院过程工程研究所
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
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
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
纳米晶的应用范围
被证明可以用在多种应用环境当中,包括以离子交换或者以树脂软化为原理的所有软水机的应用环境。完全免维护的特性使它可以用在食品加工或者商业环境这样的——设备在人们视线外的环境中。纳米晶是最好的住宅用软水机之一,尤其在用户家里没有下水预留,传统软水机无法使用的区域,不能使用盐水的或者盐含量本身就超的水中,
共晶的结构共晶的结构是什么
共晶体是百分之100的原因是由一定共晶成分的熔液在一定共晶温度析出两种或两种以上的晶体所组成的混合体。混合体中各相以一定的形式相间排列,呈共晶组织晶体不是单一的相,通常由两种以上的相组成,相是指成分,晶体结构,性能都相同的东西。共晶体是共晶成分的合金,两组成相同时凝固而获得由两相细密混合物所构成的组
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
卢柯院士获2020未来科学大奖
9月6日,2020年未来科学大奖颁奖典礼在北京举行,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心主任、中国科学院院士卢柯荣获“物质科学奖”,以奖励他开创性地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。 提高金属材料的强度一直是材料物理领域中最核心的科学问题之一