記者從中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心獲悉，該中心納米金屬科學(xué)家工作室博士后徐偉、張波研究員、李秀艷研究員和盧柯院士等研究發(fā)現(xiàn)，受限晶體結(jié)構(gòu)可顯著降低鋁鎂合金中的高溫原子擴(kuò)散速率。在鋁鎂合金平衡熔化溫度附近，受限晶體結(jié)構(gòu)的表觀晶間擴(kuò)散速率比同成分材料的晶界擴(kuò)散降低約7個數(shù)量級。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》周刊上。
該發(fā)現(xiàn)不但揭示了受限晶體結(jié)構(gòu)的一種全新原子擴(kuò)散行為，而且表明金屬材料的高溫原子擴(kuò)散速率可以利用這種新型亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)得到大幅度降低，這為發(fā)展高性能高熱穩(wěn)定性金屬材料開辟了一條全新的途徑。
原子擴(kuò)散是自然界的一種常見現(xiàn)象，也是材料制備加工過程中調(diào)控材料結(jié)構(gòu)性能的一個基本過程。利用金屬的高擴(kuò)散速率可以在較低溫度下大幅度調(diào)控金屬材料的結(jié)構(gòu)和性能，從而獲得良好的綜合性能，但高擴(kuò)散速率亦會導(dǎo)致金屬材料在高溫下結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，很多金屬會出現(xiàn)優(yōu)異性能喪失、強(qiáng)度下降等現(xiàn)象。
如何有效降低金屬和合金中的原子擴(kuò)散，提高材料結(jié)構(gòu)和性能在高溫下的穩(wěn)定性，是發(fā)展高性能金屬材料的重要技術(shù)瓶頸之一。
“提升高溫合金耐熱溫度，其本質(zhì)是為了有效降低合金中的原子擴(kuò)散，以增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的高溫穩(wěn)定性。”研究人員介紹。過去的研究表明，通過適當(dāng)?shù)暮辖鸹蜏p少晶界等結(jié)構(gòu)缺陷，可以在一定范圍內(nèi)降低原子的擴(kuò)散速率，但是降低幅度有限，尤其是在接近材料熔點(diǎn)的高溫下，降低原子擴(kuò)散速率十分困難。
2020年，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一種新型亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)即受限晶體結(jié)構(gòu)，這為探索固態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本特征及其新性能開辟了一個全新空間。此后，研究團(tuán)隊利用自主研發(fā)的低溫塑性變形技術(shù)，將過飽和Al-15%Mg合金薄片的晶粒尺寸細(xì)化至10納米以下，并成功獲得受限晶體結(jié)構(gòu)。利用該結(jié)構(gòu)，他們系統(tǒng)研究了該合金在升溫過程中的三種原子擴(kuò)散控制的結(jié)構(gòu)演化過程。
研究表明，在接近合金熔點(diǎn)的高溫下，受限晶體結(jié)構(gòu)可以有效抑制這三種結(jié)構(gòu)演化過程，甚至使合金的熔化溫度比平衡熔點(diǎn)提升了69K，表現(xiàn)出超低的原子擴(kuò)散速率。(記者郝曉明)
凡本網(wǎng)注明“XXX（非中國微山網(wǎng)）提供”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
大眾網(wǎng)·海報新聞記者張穩(wěn)呂樂田陽孫震泰安報道時值深秋，泰安市邱家店鎮(zhèn)姚家坡村迎來了一年中最忙碌的時節(jié)——作為全國最大的“秋褲村”，每
2022-10-29 18:34
在中國，每12秒有1人發(fā)生卒中，每21秒有1人死于卒中，腦血管病已成為中國居民第一位的死亡原因，早期預(yù)防顯得尤為重要。每年10月29日是“世界
2022-10-29 18:39
10月28日上午，全國首個航運(yùn)企業(yè)集成化審批服務(wù)平臺在青島自貿(mào)片區(qū)啟動。該平臺運(yùn)用數(shù)據(jù)中臺、AI人工智能、電子簽名等技術(shù)，將涉及水路運(yùn)輸、
2022-10-29 18:37
海報評論員朱延魯10月28日，山東公布了2022年前三季度全省經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)。根據(jù)地區(qū)生產(chǎn)總值統(tǒng)一核算結(jié)果，前三季度，全省生產(chǎn)總值為64409億元，
2022-10-29 18:31
作為正規(guī)醫(yī)院，南昌豐益肛腸醫(yī)院在改善就醫(yī)環(huán)境、降低就醫(yī)費(fèi)用、優(yōu)化就醫(yī)流程方面下功夫;實(shí)行的無假日醫(yī)院制度，為上班族看病提供便利;通過
2022-10-29 17:53
10月28日，山東發(fā)布了前三季度的全省經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。前三季度全省生產(chǎn)總值64409億元，同比增長4 0%。跑贏3 0%的全國大盤，經(jīng)濟(jì)大省山東交出了一
2022-10-29 15:41
大眾網(wǎng)·海報新聞記者解強(qiáng)民通訊員姜雁群濟(jì)南報道10月28日，濟(jì)南軌道交通3號線二期設(shè)備工程開工活動在稻香站舉行，標(biāo)志著濟(jì)南軌道交通3號線二
2022-10-29 15:32
大眾網(wǎng)·海報新聞記者梁雯濟(jì)南報道11月9日至10日，2022全國中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大會將于山東國際會展中心舉行。本次大會主題為“創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展數(shù)
2022-10-29 15:36
大眾網(wǎng)·海報新聞記者孫杰濟(jì)南報道10月28日，由中國聯(lián)合國協(xié)會主辦、外交部國際司支持、山東大學(xué)承辦的第十八屆中國模擬聯(lián)合國大會開幕。此次
2022-10-29 15:42
測評每天護(hù)膚一小步變美就更進(jìn)一步啦，因?yàn)閷τ诤眉∧w，我們不管是化妝還是素顏都會顯得好看，今天想和大家分享一下本人親自測評護(hù)膚品--鄭
2022-10-29 14:12
