强化合金的纳米级接口的负能量过剩

科学领域:

• 材料科学
• 金属工程
• 纳米技术

背景情况:

• 纳米结构金属的强度受到10nm以下不稳定的粒度/双边界的限制.
• 不稳定性阻碍了纳米颗粒和纳米双胞胎材料的理论强度.

研究的目的:

• 研究Ni (Mo) 合金中增强机械性能的新型接口结构.
• 探索面中心立方 (FCC) 和六角密封 (HCP) 格子之间的连贯接口的稳定性和密度.

主要方法:

• 对Ni (Mo) 合金进行实验性描述.
• 密度函数理论 (DFT) 的计算.
• 对接口结构和能量进行分析.

主要成果:

• 在合金中确定了FCC和HCP格子之间的稳定,负能量连贯接口.
• 实现高接口密度 (~1纳米间距),显著抑制塑性变形.
• 随着界面密度的增加,Young的模量 (254.5 GPa) 显著增加.

结论:

• 稳定,高密度的接口提供了一个超越传统纳米结构限制的合金强化的新途径.
• 与金属玻璃和Ni3Mo相比,Ni(Mo) 合金具有优越的机械性能.
• 这种方法可以接近金属材料的理论强度极限.