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科学家开发新型金属间化合物材料

  • 2020/8/3 13:54:00
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大国化工网8月3日讯:

近日,香港城市大学的研究人员基于“晶界纳米无序化”的设计思路,开发出一种高强度、高塑性、高热稳定性的新型金属间化合物材料,为新型高强、高韧、耐高温结构材料的开发提供了全新设计思路。

传统意义上的耐高温金属间化合物材料,往往存在着低屈服强度问题。而高屈服强度条件下通常会造成材料的严重脆化,尤其是沿晶界的脆性断裂。另一方面,在高温条件下,大多数材料会发生晶粒的快速长大和粗化,造成强度显著下降,限制了它们在高温环境中的应用。

研究人员摆脱了传统的高温金属间化合物材料的设计策略,专注于纳米级的界面无序,这为调整微观结构提供了一个全新方向。他们通过协同调节大块有序合金的结构和化学特征,从而达到卓越的机械性能和特殊的热稳定性。在电弧熔炼和热机械加工时,研究人员在合金中加入少量的硼,开发出由无序界面纳米层组成的“晶界纳米无序层”包裹有序超晶格晶粒的复合结构。这种新型的设计策略有望创造更加优异的综合性能,将在航空航天、汽车、核能、化学工程和其他领域得到广泛应用。

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