金属是由微小晶粒组成，晶界越多，金属就越不易变形，强度就越大。但此方法也有极限：当晶粒尺寸降至10-15纳米时，晶界发生滑移、迁移等塑性变形，导致金属在应力下变软。这是困扰材料学界的“尺寸软化”难题。
中国科学院金属研究所研究团队与辽宁材料实验室研究团队合作，提出并实现了“纳米负能界面”强化新策略，在镍基合金中构筑极高密度稳定界面，可提升材料刚度，使材料强度逼近理论极限。
研究团队在镍基合金中，通过电化学沉积结合非晶晶化方法，让金属原子以两种极其紧密的方式交替堆叠，原子相互采用榫卯结构连接，层与层之间仅有0.7纳米，形成了更稳定的结构，材料内部总能量没有增加，反而降低了“负能界面”。
这种充满“负能界面”的新型金属的屈服强度高达5.08GPa，超过传统纳米晶与纳米孪晶镍基材料，接近理论强度极限，能够和高性能陶瓷相当。该金属的杨氏模量大幅提升，达到254.5GPa，超过同成分的非晶金属和金属化合物。这意味着“负能界面”新型金属实现了强度与刚度的同步提升。不仅更难被永久压坏，也更难被弹性压弯，即“又强又韧”。
“纳米负能界面”强化策略可广泛应用于多种材料体系。该成果揭示通过构筑极限尺度的稳定“负能界面”，可以有效调控晶体材料的原子键合状态，同时实现材料强度和模量的跨越式提升。为未来设计开发接近理论强度极限的新一代超强超稳金属材料，提供了新的科学原理和技术路径。
相关研究成果发表在《科学》（Science）上。研究工作得到国家自然科学基金杰出青年基金和中国科学院战略性先导专项等的支持。
论文链接
通过在镍基过饱和固溶体合金中构筑极高密度稳定的“负能界面” (A、B)，有效阻碍位错及界面运动，完全抑制塑性变形，显著提升杨氏模量(C、D)，提升材料强度接近理论极限
生命自诞生以来一直经历着从简单到复杂，从低等到高等的演化趋势。但演化是多个方向的，有时候也会出现特化。一些科学家普 普通高等学校特殊类型招生是高校考试招生工作的重要组成部分。日前，教育部印发通知，对做好2025年普通高校部分特殊类型招生工作进行部署，要求各地各有关高校深入贯彻党的二十届三中全会和全国教育大会精神，进一步建立 新时代迈向中国式现代化的学前教育高质量发展离不开有力的法治保障。近日，《中华人民共和国学前教育法》（下称《学前教育法》）颁布。《学前教育法》设专章对幼儿园如何开展保育教育工作予以规范 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 梁丹）为不断满足人民群众对普及、普惠、安全和优质的学前教育的美好期待，北京大学医学部幼儿园承办清河街道安宁庄东路1号A33基础教育用地项目配套幼儿园，建立 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）“大家来看这幅图，图中红点表示位于中心城区的64处红色旧址，其余36处位于周边郊区……”近日，在天津城建大学革命丰碑展馆，讲解员正在向参观的学生们介绍 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 苏峰 通讯员 杨柳鑫）近日，黄河流域中药材产教融合共同体成立大会在山西药科职业学院举行，来自黄河流域8个省份39个市的相关行政事业单位、中医药企业、高等院 。本文链接：“负能界面”极限纳米金属研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-2073-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 教育部等七部门部署推进中小学科技教育