金属中发现超硬超高稳定性新型纳米层片结构
对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织,使晶粒细化至亚微米(0.1~1 微米)尺度从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时晶粒不再细化,材料微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸,形成三维等轴状超细晶结构,绝大多数晶界为大角晶界。出现这种极限晶粒尺寸的原因是位错增殖主导的晶粒细化与晶界迁移主导的晶粒粗化相平衡,其实质是超细晶结构的稳定性随晶粒尺寸减小而降低所致。如何突破这一晶粒尺寸极限,进一步细化微观组织,在继续提高金属材料强度的同时提高其结构稳定性,是当今纳米金属材料研究面临的一个重大科学难题。 最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢柯研究组在这一科学难题研究上取得重大突破,他们利用自行研发的新型塑性变形技术(表面机械碾磨处理)在金属镍表层成功突破了这一晶粒尺寸极限,获得纳米级厚度并具有小角晶界的层片结构,同时发现这种纳米层片结构兼具超高硬度和热稳定性。这种新型超硬超高稳定性金属纳米结构突破了传......阅读全文
Science|通过几何失配应变设计和合成纳米晶粒
与晶界相关的拓扑缺陷(GB缺陷)对纳米晶材料的电学、光学、磁性、力学和化学性质的影响是众所周知的。然而,通过实验来阐明这种影响是困难的,因为晶粒通常表现出大范围的尺寸,形状和随机的相对取向。加州大学伯克利分校A. Paul Alivisatos联合韩国首尔国立大学Taeghwan Hyeon教授
通过几何失配应变设计和合成纳米晶粒|Science
与晶界相关的拓扑缺陷(GB缺陷)对纳米晶材料的电学、光学、磁性、力学和化学性质的影响是众所周知的。然而,通过实验来阐明这种影响是困难的,因为晶粒通常表现出大范围的尺寸,形状和随机的相对取向。加州大学伯克利分校A. Paul Alivisatos联合韩国首尔国立大学Taeghwan Hyeon教授
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
纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应发现
纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大,使得纳米材料发生软化,这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。 近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士、李秀艳研究员发现,对于塑性变形制备的纳米晶Cu、Ag、Ni样品,准静态拉
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大,使得纳米材料发生软化,这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。机械驱动晶界迁移不仅破坏材料的性能,也给利用塑性变形法制备纳米晶带来巨大困难。尽管目前对于机械驱动晶界迁移的根本机制还存在争议,但相关模
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士、李秀艳研究员发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应。相关成果3月29日于《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线发表。 纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大,使得纳米材料发生软
探测受压力的材料中的纳米尺寸晶粒的旋转的技术
一项研究发现,随着超精细的材料在高压下变形,纳米尺寸的晶粒出现了旋转,这一发现对于理解结构材料的强度和寿命以及地球内部的矿物形成具有意义。尽管粗晶粒的材料的变形已经得到了广泛的研究,科研人员一直在很大程度上不能克服观测超精细材料纳米尺寸晶粒在压力下变形的实验挑战。 利用金刚石压砧径
XRD数据计算晶粒尺寸
Scherrer公式计算晶粒尺寸() Scherrer公式计算晶粒尺寸(XRD数据计算晶粒尺寸) 根据X射线衍射理论,在晶粒尺寸小于100nm时,随晶粒尺寸的变小衍射峰宽化变得显著,考虑样品的吸收效应及结构对衍射线型的影响,样品晶粒尺寸可以用Debye-Scherrer公式计算。
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
我科研团队揭示纳米尺度下晶粒几何形状与稳定性关系
你能想象吗?在那些看似普通的金属里,藏着一个由无数微小“积木”搭成的微观世界。这些“积木”就是晶粒。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心李秀艳团队在研究纯铂的晶粒时,首次发现了纳米尺度下 Kelvin 晶体的存在,并证实Schwarz晶体是一种比Kelvin晶体更稳定、更普遍的亚稳态结构,揭
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,
一文搞定晶粒度分析!
金属晶粒的尺寸(或晶粒度)对其在室温及高温下的机械性质有决定性的影响,晶粒尺寸的细化也被作为钢的热处理中最重要的强化途径之一。因此,在金属性能分析中,晶粒尺寸的估算显得十分重要。那么根据一张金相照片我们能从中得到哪些信息呢?一、晶粒度概述 晶粒度表示晶粒大小的尺度。金属的晶粒大小对金属的许多性
《纳米快报》:一维半导体纳米结构光子学
在基金委青年基金、纳米重点项目和国家纳米测试基金及973课题的支持下,湖南大学纳米技术研究中心潘安练、邹炳锁教授等团队成员和北京大学、国家纳米中心以及德国马普研究所合作,在一维半导体纳米结构光子学的研究上取得了重大突破:首次正式提出了半导体一维纳米结构中光子输运的概念,建立光传播的理论模型,并在实验
纳米结构启动质谱技术
质谱在检测生物分子方面有很大潜力,但现有方法仍存在一些缺陷,灵敏度不够高和需要基质分子促使分析对象发生离子化就是其中之二。比如说,需要溶解或者固定在基质上的方法检测代谢物,较易错判,因为这些代谢物与那些基质常常看上去都一样。另外基于固定物基质的系统也不允许研究人员精确的判断出样品中某一分子到底来
《Science》公布人类骨骼纳米结构
约克大学和帝国理工学院的研究小组利用先进的人体骨矿物纳米水平3D成像技术,首次展示了骨矿物结晶的分层结构,我们的骨骼正是由这些纳米级结构组合搭建而成。 想象一下,加速奔跑的猎豹和身形庞大的大象,生物骨骼具备良好的韧性和力量。 骨骼的性质可以归因为它的层次结构。然而,骨的主要成分是矿物质和蛋白
苏州纳米构建金纳米棒@金纳米粒子手性螺旋超结构
等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围
金属中发现超硬超高稳定性新型纳米层片结构
对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织,使晶粒细化至亚微米(0.1~1 微米)尺度从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时晶粒不再细化,材料微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸,形成三维等轴状超细晶结构,绝大多数晶界为大角晶界。出现这种极限晶粒尺寸的原因是位错增殖主导的晶粒细化与晶界迁移
国家纳米科学中心分级纳米结构研究取得重要进展
构成网格的结构单元本身就是网格 在分级纳米结构的制备中,采用最多的方法是在已有的一维纳米结构(例如纳米线)表面继续沉积或者生长这些一维的结构,例如,螺位错驱动的PdS纳米松树;而基于二维纳米结构单元的分级纳米结构的研究尚不多见。和一维纳米结构相比,二维纳米结构能像剪纸那样被“雕镂”
金属所揭示纳米金属的本征拉伸塑性和变形机制
最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢柯研究组在提高纳米金属的塑性和韧性方面取得重要突破。他们发现,梯度纳米(GNG)金属铜既具有极高的屈服强度又具有很高的拉伸塑性变形能力。这种兼备高强度和高拉伸塑性的优异综合性能为发展高性能工程结构材料开辟了一条全新的道路。该研
拉曼峰变宽,晶粒是变大还是变小
拉曼峰变宽,代表原子间无序性增大,原子间距增大,与晶粒大小无直接关系。但是非要说的话,应该是变大。
金相显微镜奥氏体晶粒度的概念
奥氏体晶粒大小是用晶粒度来度量的。可用晶粒直径、单位面积中的晶粒数等方法来表示晶粒大小。晶粒度的评定一般采用比较法,即金相试样在放大100倍的显微镜下,与标准的图谱相比。YB27-77将钢的奥氏体晶粒度分为8级,1级zui粗,8级zui细(见P208图)。0级以下为超粗晶粒,8级以上超细晶粒。奥氏体
金相显微镜奥氏体晶粒度的概念
奥氏体晶粒大小是用晶粒度来度量的。可用晶粒直径、单位面积中的晶粒数等方法来表示晶粒大小。晶粒度的评定一般采用比较法,即金相试样在放大100倍的显微镜下,与标准的图谱相比。YB27-77将钢的奥氏体晶粒度分为8级,1级zui粗,8级zui细(见P208图)。0级以下为超粗晶粒,8级以上超细晶粒。奥氏体
万人计划学者发现超高稳定性金属纳米晶
金属晶粒细化至纳米尺寸可以大幅度提高其强度和硬度,但是由于引入了大量的晶界,纳米金属材料的结构稳定性变低,晶粒长大倾向明显。在一些纳米金属,如纯铜中,纳米晶粒甚至在室温条件下即发生长大。这种固有的不稳定性一方面给纳米金属材料的制备带来困难,另一方面也限制了纳米金属的实际应用。图1 退火引起的梯度
在微观世界突破极限,去无人区点亮星光
那些看似普通的金属里,藏着一个由无数微小“积木”搭成的微观世界,这些“积木”就是晶粒。 在发丝万分之一粗细的微观战场,一群中国科学家正用纳米尺度的“积木”重构金属命运。 中国科学院金属研究所(简称金属所)极限尺寸纳米金属团队,在研究员李秀艳带领下,徐伟、张宝兵、罗兆平等成员凭借“金属极小晶粒
纳米结构扭曲程度首次实现控制
美国密歇根大学领导的一个研究小组显示,由纳米颗粒自组装而成的微米大小的“蝴蝶结领结”,可形成各种不同的扭曲形状,并能被精确控制。这一进展为轻松生产与扭曲光相互作用的材料开辟了道路,为机器视觉和药物生产提供了新的工具。相关论文15日发表在《自然》杂志上。虽然生物学上充满了像DNA这样的扭曲结构,也就是
光打印金属纳米结构新法面世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516437.shtm
光打印金属纳米结构新法面世
据《先进材料》杂志报道,美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种基于光的打印金属纳米结构的方法。这种方法比目前任何可用技术都更快、更便宜。具体而言,它比目前的传统方法快480倍,成本仅为原方法的1/35。 在纳米尺度上打印金属可创建具有有趣功能的独特结构,对电子设备、太阳能转换、传感器和其他系统的
光刻技术首次绘出银纳米结构
德国柏林亥尔姆茨材料和能源研究中心与联邦材料测试与研究机构合作,首次在银材料底层上完成光刻纳米结构,为未来光计算机数据处理、新型电子器件制造开辟了新的途径。这项成果刊登在美国化学学会的《应用材料和界面》杂志上。 要想在材料表面获得精细结构图样,最佳选择是采用电子显微镜扫描技术,利用电子束在其
自洁不反光纳米结构玻璃
玻璃zui能被辨认的特点之一是能够反射光线,而美国麻省理工学院研究人员在玻璃表面创建出一种纳米结构,使其几乎消除了反射。由于它没有眩光,而且表面的水滴能如小橡胶球一样反弹,令人几乎无法辨认出这是玻璃。该研究结果刊登于美国化学会的《ACS纳米》期刊上。该玻璃的表面结构为高1000纳米、基底宽200纳米
纳米柱的结构和应用特点
纳米柱(Nanopillar)是纳米结构领域内一种新出现的技术。纳米直径是10的负9次方的纳米结构。共同组合成点阵。它们是一种超材料,即,具有它们的性质是由于人工设计的结构,而不是它们的自然性质。纳米柱有许多应用;主要的有;1.高效太阳板;2.高分辨细胞分析;3.抗细菌表面。