学校首页 | 金莎娱乐场官方网站 | 思政网 | 南工电视 | 旧版入口
当前位置新闻中心首页 >> 新闻中心 >> 媒体视角 >> 正文

[中国科学报]新方法可同时提高纳米金属材料三性能

时间:2020-06-09 来源:金莎娱乐场官方网站中国科学报 作者:记者温才妃 通讯员张小晴 摄影: 编辑: 上传:
二维码

扫描二维码,在手机中查看。

本报讯(记者温才妃 通讯员张小晴)近日,澳门金莎教授操振华团队等研究出同时提高纳米结构金属材料强度、塑性和导电性的新方法,这一全新结构设计还可有效推广到其他金属体系。相关成果近日发表于《材料学报》。

金属材料通常具有优异的强度、塑性以及导电性,但是这三种性能之间互相排斥,难以兼得。如何同时提高金属材料的三种性能,消减性能之间的制约,一直以来是金属材料领域的研究难点。

研究团队以纳米金属铜为研究对象,采用“由下而上”方法,即利用直流磁控溅射技术,在金属铜膜中引入超薄的金属钽层,尺寸近于晶界的厚度,起到类似“人工晶界”的作用。通过调节钽层的间距,从而获得具有梯度晶粒与等尺寸晶粒的两种层状结构金属复合薄膜。研究人员采用纳米压痕与原位压缩测试力学特性,结果发现,金属复合薄膜的屈服强度和均匀塑性应变最高分别达到1吉帕和70%。

该团队与南京大学、美国普渡大学等合作,成功设计出兼具高强度与高塑性的纳米结构金属材料,同时发现梯度晶粒金属展现出硬化指数为1的线性应变硬化行为。

为进一步揭示材料强化的内部机制,操振华用大规模分子动力学模拟研究了其塑性变形过程。由于该金属薄膜的表面为大晶粒尺寸,约280纳米,远远大于金属铜电子散射自由程(39纳米),可以预见该薄膜表面具有良好导电性。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.04.061

《中国科学报》2020年6月9日第4版   http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/6/355706.shtm