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增材制造金屬通常存在過早失效現象，發現過早失效的原因對獲得高強韌3D打印金屬材料至關重要。本文采用增材制造制備出強度達到400 MPa以上的超高強銀合金，兼具良好塑性（16%），首次系統地揭示了3D打印金屬材料過早失效的內在原因，為設計超高強3D打印金屬材料提供了理論基礎。
增材...
4年前 (2020-04-27) 4034℃
導讀：納米晶粒材料固有的不穩定性限制了其應用，傳統方法是添加合金來穩定，但這使得材料的成本不斷攀升，性能提升幅度趨緩。盧柯院士團隊近年來致力于晶界調控實現材料素化，材料素化旨在通過跨尺度材料組織結構調控實現材料性能提升，替代合金化，減少合金元素的使用。
但納米金屬材料熱穩定性差，...
4年前 (2020-04-26) 6731℃
作者：Yuanbo T. Tang, Phani Karamched, Junliang Liu, Jack C. Haley, Angus J. Wilkinson, Roger C. Reed
投稿人：湯元博 （牛津大學材料系）
鎳基合金主要應用于航空發動機，重型燃機的高溫部...
4年前 (2020-04-22) 4833℃
本文固溶強化分析開始，利用第一性原理計算加上平衡和非平衡溶解度數據，篩選出鈰和鈷作為主要的候選強化元素，設計了Al-X合金中。對于Al-Co系統，鈷濃度為3.0 at. %時最大硬度3.43 GPa，對于Al-Ce系統，Ce濃度3.0 at. %時最大硬度3.19 GPa。結果表...
4年前 (2020-04-22) 4602℃
增材制造鈦合金馬氏體相變機理研究尚無共識，對顯微/納米結構演變（馬氏體相分解）的深刻理解至關重要。本研究首次提出了一種新的相變機理：通過熱處理過程中元素濃度變化逐步置換晶格中的 Al, V和Ti原子。這不僅可以優化增材制造后處理，設計用于3D打印的新型鈦合金提供了理論基礎。
增材...
4年前 (2020-04-21) 4164℃
過去20年，大家都認為形變孿晶是TWIP（孿晶誘導塑性）鋼具備好性能的最重要原因，但港大黃明欣團隊實驗發現孿晶對其性能并不重要，相當于重新定義了TWIP鋼，或將引起討論TWIP鋼將來是否需要改名？
孿生誘發塑性鋼（TWIP）鋼是全奧氏體高錳鋼，具備優異的強塑性，是鋼鐵材料研究的熱...
4年前 (2020-04-19) 5335℃
早在2018年《Science》在線發表了美國萊斯大學Aditya D. Mohite教授報道了金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜在陽光照射下產生均勻的光誘導晶格膨脹，并聲稱排除了熱誘導產生的晶格膨脹[1]。
但近日爭論相繼出現，最新《Science》發表了美國斯坦福大學Reinhold H....
4年前 (2020-04-19) 3932℃
人們對高強度和低密度鋼的需求不斷增長，本文開發了一種在強度和延展性良好的基礎上加工硬化率較高的輕質鋼，具有獨特微觀組織，最終顯示出超高屈服強度（1.6GPa）和良好的延展性（總延伸率20％）的優良組合，這種鋼更加符合節能環保的理念，有望進一步擴展鋼材的應用范圍。
現階段人們對高強...
4年前 (2020-04-16) 5684℃
強度和塑性一直是材料科學家希望解決的矛盾問題，本文提出了一種新穎的方法同時提高了鋁合金的強塑性，與疊軋的TiCp/Al-Mg-Si復合材料相比，獲得的合金屈服強度由380 MPa增加至443 MPa，均勻伸長率由5.0％增加至6.4％，為開發和研究利用納米顆粒設計和制備異質結構提...
4年前 (2020-04-15) 4185℃
除了金屬等原子晶體外，在一系列“軟”物質中也觀察到了馬氏體轉變，本文證實了藍相液晶之間的相變以無擴散方式發生，僅需要很小的晶格變形和晶格旋轉即可，盡管藍相液晶具有液晶性質和介觀的長度，但晶體轉變方式與經典的固體原子晶體中的馬氏體轉變相似，相關結果將為藍相軟晶體的未來應用提供重要的...
4年前 (2020-04-15) 4709℃
相變誘導塑性（TRIP）通常會增大加工硬化速率，而本文在1500MPa級鋼中發現了反常的TRIP現象，雖然高應變速率條件下觀察到許多殘余奧氏體轉變成馬氏體，但是加工硬化速率并沒有明顯增大。主要原因是高應變速率下馬氏體中位錯密度下降和轉變而來的馬氏體發生了塑性變形。
第三代先進高強...
4年前 (2020-04-12) 5459℃
鈣鈦礦的帶隙可以通過用溴或氯替換碘陰離子來調節，然而過多的溴會使鈣鈦礦性能不穩定。本文引入硫氰酸鹽與碘的混合，從而開發了2D/3D混合寬帶隙鈣鈦礦的結構和提高光電性能。基于此，鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池的PCE高達26.7%。
最大限度地提高鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池的功率轉換效率(...
4年前 (2020-04-11) 6131℃
傳統的預變形+時效處理工藝可以顯著提高鎂合金的強度。本文發現在扭轉變形之前先進行時效處理的工藝能夠更有效提升Mg-Al合金性能，試樣抗拉強度由157MPa提高至230MPa。改變了傳統的預變形+時效強化方法，為后續研究提供更多種可能。
作為最輕的金屬結構材料，鎂合金在航空航天和汽...
4年前 (2020-04-11) 5310℃
本文提出了一種通用化和可擴展的分層方法制造層狀納米復合材料。當使用粘土納米片時，所得納米復合材料的韌性是天然珍珠的20.4倍，抗拉強度為1195±60MPa。這種策略可以很容易地擴展各種二維納米填料，應用于各種結構復合材料的制備，進而促進高性能復合材料的發展。
諸如骨骼、牙齒和軟...
4年前 (2020-04-09) 4853℃
材料的疲勞破壞沒有明顯的征兆，研究疲勞行為對評估材料可靠性至關重要。而二維材料是否會表現出疲勞現象、損傷機制是什么均不清楚。本文發現在平均應力為71 GPa，應力變化范圍為5.6 GPa下，疲勞壽命可以超過10^9周次，這種應力水平至少比高強度鋼和航空航天鋁合金的宏觀疲勞試驗高出...
4年前 (2020-04-07) 4096℃
材料通常容易出現低溫脆性。高熵合金等復雜材料低溫下由于滑移和孿生機制的共同作用而表現出特殊的力學性能。多種變形機制共存的情況下，探明各種變形機制是如何相互競爭或協同作用具有重要意義。本文研究的CrMnFeCoNi合金在15K低溫時，強度~2.5GPa，塑性~62%。研究發現堆垛層...
4年前 (2020-04-05) 4274℃
北京科技大學王沿東教授團隊近期發現“超臨界彈性”現象，并在此基礎上成功制備無滯后的超彈性金屬，在室溫下具有高達15.2%零滯后彈性形變，最高超彈應力達1.5 GPa。這一發現顛覆了制約金屬材料獲得無滯后超高彈性的經典馬氏體相變理論，具有重要的理論科學與工程應用價值。
從太空和深海...
4年前 (2020-04-04) 4480℃
預變形對合金的析出行為有一定影響，但是影響機理和生長方式仍需進一步研究。本文發現預變形Al-Mg-Si合金中大部分位錯誘導析出相為短程有序相，而長程無序的是多晶析出相和多相復合析出相。位錯誘導復雜析出相的形成是由于形核率高和不同析出相的快速生長所致。
Al-Mg-Si合金由于具有...
4年前 (2020-04-03) 4718℃
鈦合金在高溫暴露時的抗氧化能力不足，大大限制了其應用。本文利用800°C循環氧化過程中界面的互擴散和互反應，設計了一種特殊的雙層氮化物涂層，在800°C的空氣中長達200小時，40次循環不會發生明顯的開裂或層裂，也不會形成明顯的氧化膜。該鍍膜系統具有大規模工業化生產的潛力。
由于...
4年前 (2020-04-02) 3440℃
本研究通過化學界面工程獲得了具有獨特顯微組織的超高強度鋼，抗拉強度2041MPa以上時，依然保持著20.1%的延伸率。而且所用合金成分簡單，不需要高含碳量或者貴重元素，開辟了替代晶界工程的新方法。
采用高強度、高延展性的鋼材是改善運輸裝備輕量化和安全性的重要方式，這種鋼材每年產量...
4年前 (2020-03-28) 4500℃
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