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,相比于传统的高温合金,难熔高熵合金在高温下具有更高的强度及相稳定性。由于难熔高熵合金组元熔点高,增材制造的难熔高熵合金样品往往出现较大的残余应力,并导致直接开裂,严重限制了其直接应用。因此,采用激光近净成形制备具有优异的拉伸性能的难熔合金鲜有报道。研究团队首先采用第一性原理计算选定难熔高熵合金体系的层错能及表面能,以研究其韧性起源。通过建立带有真空层的难熔高熵合金的超胞结构,计算了其最密排面的最大层错能。此外,对该面进行了原位的拉伸及压缩的第一性原理计算,并通过UBER方法拟合了该面的表面能。由于该合金体系具有较高的表面能及相对低的堆垛层错能,在失效......阅读全文
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
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,
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。
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
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
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
兰州化物所高熵氧化物红外辐射性能研究获进展
高温红外辐射涂层作为高效节能新材料,通过热辐射方式提高传热效率,在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构,使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而,鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。 中国科
高性能金属基润滑耐磨损材料制备有了新思路
7月30日,从中国科学院兰州化学物理研究所了解到,该所固体润滑国家重点实验室高温摩擦学课题组在新型润滑耐磨损高熵/中熵合金设计制备和性能调控等方面进行了系统研究,取得了系列进展。给出一种构筑多级纳米异质结构和成分波动特征来实现合金低磨损的新方法,相关研究成果近日发表于综合性学术期刊《研究》。 新型
高性能金属基润滑耐磨损材料制备有了新思路
7月30日,科技日报记者从中国科学院兰州化学物理研究所了解到,该所固体润滑国家重点实验室高温摩擦学课题组在新型润滑耐磨损高熵/中熵合金设计制备和性能调控等方面进行了系统研究,取得了系列进展。给出一种构筑多级纳米异质结构和成分波动特征来实现合金低磨损的新方法,相关研究成果近日发表于综合性学术期刊《
兰州化物所在纳米高熵太阳能吸收涂层研究中获进展
高熵材料的多主元设计为功能材料的研究与应用提供了平台。高熵材料丰富的结构特征和广阔的成分空间,允许通过精确选择元素组合来调控材料的电子结构,从而调整费米能级附近的电子态密度,促进d-d带间跃迁,对于开发高效光热转换材料具有重要意义。中国科学院兰州化学物理研究所资源化学与能源材料研究中心研究员高祥虎团
兰州化物所在纳米高熵太阳能吸收涂层研究中获进展
高熵材料的多主元设计为功能材料的研究与应用提供了平台。高熵材料丰富的结构特征和广阔的成分空间,允许通过精确选择元素组合来调控材料的电子结构,从而调整费米能级附近的电子态密度,促进d-d带间跃迁,对于开发高效光热转换材料具有重要意义。中国科学院兰州化学物理研究所资源化学与能源材料研究中心研究员高祥虎团
中量大学生团队成功研发锂电新型高熵负极材料
近日,一支由中国计量大学学生组成的科研团队成功研发出一款新型高熵氧化物负极材料,为新能源锂离子电池提供了高容量、长寿命和高安全性的创新解决方案。该材料采用多元金属协同设计,可替代传统石墨负极,实现高容量与长寿命的双重突破。相关研究已经在《先进功能材料》(Advanced Functional Mat
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
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
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
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
一种高熵纳米酶可用于数字健康中的纳米生物传感
近日,西北农林科技大学食品科学与工程学院食品安全控制纳米技术团队的唐文志副教授在膳食相关疾病的预测方面取得新进展,提出了一种具有丰富的活性位点和调谐的电子结构PdMoPtCoNi高熵纳米酶(HEzymes)。相关研究成果发表于Advanced Science上。 全球疾病负担研究显示,不合理膳
我国西北地区最大百万调峰机组应用纳米高熵陶瓷涂层
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/5/522785.shtm“十四五”以来,甘肃新能源呈现出规模化、集约化发展的强劲势头。截至2023年底,甘肃新能源装机规模超过5000万千瓦,占电力装机比重超过60%,占比居全国第2。为实施清洁陇电外送,甘肃
一种高熵纳米酶可用于数字健康中的纳米生物传感
近日,西北农林科技大学食品科学与工程学院食品安全控制纳米技术团队的唐文志副教授在膳食相关疾病的预测方面取得新进展,提出了一种具有丰富的活性位点和调谐的电子结构PdMoPtCoNi高熵纳米酶(HEzymes)。相关研究成果发表于Advanced Science上。全球疾病负担研究显示,不合理膳食是疾病
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
新型高强高导耐热铝合金材料制备成功
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517633.shtm记者2月18日从昆明理工大学获悉,该校研究团队与北京航空航天大学合作,近期在高强高导耐热铝合金方面取得重要进展,在绿色铝、钛产业和先进制造业方面实现了新突破。 ?云南铝资源
新型高强高导耐热铝合金材料制备成功
记者18日从昆明理工大学获悉,该校研究团队与北京航空航天大学合作,近期在高强高导耐热铝合金方面取得重要进展,制备出强度、导电率及耐热性良好匹配的铝—锆—钪合金导线,在绿色铝、钛产业和先进制造业方面实现了新突破。 高强高导耐热铝合金是架空输电线路电缆用关键基础材料。研究表明,实现铝—锆—钪合金强
应用物理所发现超高压力下TaNbHfZrTi的超导电性稳定性
高熵合金的概念是20世纪90年代基于对大块非晶合金的研究背景下提出的。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的分布,构成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
新研究确立非晶合金力学弛豫与平衡动力学之间的内禀性关联
图 (a) 杨氏模量和硬度随老化时间的演变;(b) 应力松弛时间τSR与老化温度1/Ta在Tf==554 K的演变规律;(c) 在玻璃和过冷液体区域老化过程中τSR的演变;(d) 不同老化时间和温度下参数 随老化时间的演变规律 在国家自然科学基金项目(批准号:51971178、52271153
什么是熵增定律?
熵增定律是克劳修斯提出的热力学定律,克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程,即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的,其物理表达式为:S =∫dQ/T或ds = dQ/T。
熵变的影响因素
1)熵变(ΔS)与体系中反应前后物质的量的变化值有关:a.对有气体参加的反应:熵变(1张)主要看反应前后气体物质的量的变化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反应后熵增加越大;Δn(g)负值越大,反应后熵减越多;b.对没有气体参加的反应:主要看各物质总的物质的量的变化值即Δn(总),Δn(总)正值越
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