中科院金屬研究所最新成果:納米孔洞讓金屬更強(qiáng)大
2024年08月09日10:56 | 來源:人民網(wǎng)-遼寧頻道
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人民網(wǎng)沈陽8月9日電 (記者湯龍)發(fā)展新型輕質(zhì)高強(qiáng)度材料是航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域的共同迫切需求。中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心金海軍研究員團(tuán)隊通過將直徑百納米以下的孔洞彌散分布在材料中,實現(xiàn)了在不損失甚至提高塑性的同時,降低材料密度,大幅提升材料強(qiáng)度。這一成果8月9日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。
在一般情況下,孔洞的存在會導(dǎo)致材料的強(qiáng)度、塑韌性、疲勞性能等力學(xué)性能急劇降低。因此,在鑄造、粉末冶金、3D打印等材料制備加工過程中,孔洞一般被視為嚴(yán)重材料缺陷而需嚴(yán)格控制并極力消除。
但金海軍研究員團(tuán)隊通過長期研究提出,如果細(xì)化至百納米以下并彌散分布于材料中,孔洞將從有害材料缺陷轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸娴摹皬?qiáng)化相”。在微拉伸實驗中發(fā)現(xiàn),引入納米孔后的新材料在屈服強(qiáng)度可提升50~100%,這意味著新材料具有更高的承載能力。這一強(qiáng)化方式不僅有助于材料輕量化和回收再利用,且可最大限度保留本體材料導(dǎo)熱導(dǎo)電等優(yōu)異物理性能,未來有望在航空航天、汽車等多個領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。
(責(zé)編:孝媛、湯龍)
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