發布時間:2025年04月04日 21:21 來源:中國新聞網
金屬材料的強度(堅固)、塑性(塑造各種形狀)和穩定性(長期使用不會失效),在正常情況下是一個此消彼長的過程,三者因很難實現綜合提升而被稱為“不可能三角”。
近日,由中國科學家領銜并聯合國際同行最新合作開展的一項材料研究獲得重要進展,他們提出一種全新的結構設計思路,使金屬“不可能三角”成為可能——成功讓金屬材料在保持高強度、高塑性的同時,大幅提升抗“棘輪損傷”能力,實現長期使用的穩定性和可靠性。
這一達成人們對金屬材料性能夢寐以求“魚和熊掌兼得”“既要、又要、還要”目標的研究,由中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心盧磊研究員團隊與美國佐治亞理工學院合作伙伴等共同完成,成果論文北京時間4月4日凌晨在國際權威學術期刊《科學》(Science)上線發表。
盧磊表示,在本項研究中,研究團隊提出一種全新的利用多尺度空間梯度序構設計思路,這種梯度序構設計就如同在金屬內部構筑起一道“強筋硬骨”屏障,讓它能夠抵御長期的更高應力沖擊,從而突破金屬材料強度-塑性-穩定性的“不可能三角”,讓不可能成為可能。
論文第一作者、中國科學院金屬研究所潘慶松研究員稱,引入空間梯度序構的操作方式就像“擰麻花”,研究團隊通過控制金屬往復扭轉的特定工藝參數,在其內部引入一種空間梯度有序分布的穩定位錯胞結構,它可以阻礙位錯的移動,相當于在金屬材料內安裝了精密排列的原子“防撞墻”。
盧磊希望目前在實驗室突破金屬材料“不可能三角”的這項技術,能早日走出實驗室,在產業界和重大工程中做出示范應用,推動中國相關行業領域新質生產力的發展。(記者 孫自法)
責任編輯:【李駿】