科學網—研製出高穩定性金屬納米多層膜塊體

2021-01-09 科學網
中科院固體物理所 研製出高穩定性金屬納米多層膜塊體

 

本報訊（記者李瑜）近期，中科院固體物理所內耗與固體缺陷研究室核材料研究團隊基於界面工程設計、採用大塑性變形方法，成功製備出了同時具有高強度、高熱穩定性的高界面Cu/Ta納米多層膜塊體。相關研究成果在《材料學報》上發表。 傳統的納米結構材料在高溫、強輻照等極端條件下結構和性能都不穩定。因此，製備同時具有高強度及高穩定性的納米結構材料一直是材料研究的難題。有研究表明，由完全不互溶金屬組成的納米多層膜具有高強度、高熱穩定性及優異的抗輻照性能，但其製備方法主要依靠的是自下而上的物理或化學方法，這些方法因過低的製備效率而無法滿足工業應用的需要。

針對上述問題，研究人員以大塑性變形法累積疊軋焊為基礎，採用正交累積疊軋焊和中間退火工藝相結合的方法，克服了材料在累積疊軋過程中出現的塑性不穩定現象及邊裂問題，首次成功製備出了層數為12288層，最小單層膜厚為50納米的高界面Cu/Ta納米多層膜塊體。微觀結構表明，層狀結構連續，Cu/Ta界面平直、清晰；力學性能測試結果表明，Cu/Ta納米多層膜塊體強度達到了初始原材料的5倍。更為重要的是，這種材料還具有非常優異的高溫熱穩定性。研究人員表示，這一高強度、高熱穩定性材料的成功製備為極端條件下材料設計提供了新思路。

《中國科學報》 (2016-04-11 第4版 綜合)

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