具有超高强度和可塑性的冷纳米
Shiteng Zhao1,2,3, Ruopeng Zhang1,2, Qin Yu4
1Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley, CA 94720, USA.
概括
研究人员开发了一种对 (Ti) 的纳米结构方法,可显著提高其强度和可塑性. 这种新的方法创建了一个独特的双重架构,在不需要昂贵的合金的情况下改善机械性能.
科学领域:
- 材料科学
- 金属工程
- 机械工程
背景情况:
- 纳米结构金属通常具有较高的强度,因为其位运动受到限制,但具有脆性.
- 通过使用连贯接口,纳米双联材料为强度-柔性权衡提供了潜在的解决方案.
研究的目的:
- 开发一种批量纳米结构方法,以在纯 (Ti) 中产生多层次的双胞胎架构.
- 显著提高Ti的拉伸强度和延展性.
- 在极端环境中研究纳米结构Ti的热稳定性.
主要方法:
- 在无溶剂,粗粒上采用了一种新型的散装纳米结构技术.
- 在材料中制造出多层次的双胞胎结构.
- 描述了纳米结构Ti的机械性能 (拉伸强度,可塑性) 和热稳定性.
主要成果:
- 达到近2千兆帕斯卡的终极拉伸强度,在77克尔文的纯Ti中,真正的失效应变大约为100%.
- 证明多尺度双胞胎结构具有高达873克尔文的热稳定性.
- 在不需要合金元素的情况下成功增强了Ti的强度和可塑性.
结论:
- 已经建立了纳米结构的实用和可扩展方法.
- 开发的纳米结构技术有效地克服了金属中的常规强度-柔性权衡.
- 这种方法为极端环境应用提供了高性能的成本效益途径.


