材料研究:合金中無結構的島狀結構帶來更堅硬的材料
來源:環球科學
發布時間:2021-05-06
瀏覽次數:1503
材料研究:合金中無結構的島狀結構帶來更堅硬的材料


圖片來源:加利福尼亞大學聖地亞哥分校
針對變形程度不斷增加的等原子CrCoNi基HEA提出的分級形變圖示。彈性變形,位錯介導的可塑性,孿生誘導的可塑性,轉變誘導可塑性(TRIP),最後是固態非晶化。誘發下一種形變機製需要增加缺陷,比如:錯位和/或點缺陷(空缺)。這種多重機製將相互作用 ,產生強化過程的協同效應,以及由此產生的高度複雜的微結構。


研究考慮的受力情況(圖片來源於研究論文)
一個國際研究團隊在一種稱作高熵合金的新型合金中產生了非晶態、非晶體材料的島。
這項發現為起落架、管道、汽車的各種應用打開了新大門。這種新材料更輕,更安全也能加高能效。
該團隊的成員來自加利福尼亞大學聖迭戈分校和伯克利分校,還有卡內基梅隆大學和牛津大學,他們在1月29日的《科學·進展》(Science Advances)上詳細介紹了他們的發現。
加州大學機械與航天工程係教授Marc Meyers表示:“這項發現為增加材料強度和韌性帶來了很大的潛力,因為金屬玻璃(非晶態金屬)的強度遠遠優於金屬晶體和合金。”他也是該論文的通訊作者。


新型材料微結構(圖片來源於研究論文)
通過使用能分辨原子排列的透射電鏡,研究人員總結道這種非晶體化是由高速的極端形變產生的。這是一種新的形變機製還能進一步提高這些高熵金屬的強度和韌性。
這項研究基於基於牛津大學的Brian Cantor和來自台灣清華國立大學的Jien-Wei Yeh做出的開創性工作。在2004年,這兩位研究者領導的團隊報告了高熵合金的發現。在交通,能源和國防工業的眾多潛在應用的推動下,引發了國際上對相同類型新材料的研究。
Meyers說:“有關合金的重大新發展和新發現非常罕見。”
翻譯:王嘉鈺
審校:汪茹
引進來源:加利福尼亞大學聖迭戈分校
引進鏈接:https://phys.org/news/2021-01-islands-metal-alloys-tougher-materials.html
本文來自:環球科學


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