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科学家研制出比美不锈钢的铝合金

据环球网消息 近日,普渡大学的研究人员开发出了一种新型的铝合金材料。研究人员通过在金属的晶体结构中引入“断层”,这种“缺陷”竟然可以极大地提升材料强度,除了让新型铝合金的强度比肩不锈钢外,还可用于耐腐蚀涂层。

从微观层面上来讲,金属就是一层层重复堆叠起来的晶体原子组成的。当某一层的模式缺失时,就会遭致“堆垛层错”。如果有两个断层,则被称作“双边界”或“纳米孪晶”,若达到了9层,就被称作“9R相”。

有趣的是,这些堆叠起来的断层竟然能够让材料强度变得更高。有鉴于此,普渡大学的研究人员希翼同时将“纳米孪晶”和“9R相”两种特性包含进去。难度在于,金属有一个“高堆垛层错能”,即材料会倾向于“自我纠错”。此前有人证实了铝材料很难引入“双边界”,由于铝的“堆错能”非常高,“9R相”的引入则更加的难。

为了在新型铝材中引入“9R相”,科学家们使用了两项不同的技术。其一是“冲击诱发”,即利用激光来轰击超薄铝片和二氧化硅粒子。该技术可诱发宽度达到数十纳米的“9R相”形变。第二项技术则是“磁控溅射”。该工艺可以可将铁原子引入铝的晶体结构中,从而打造出迄今为止强度最高的铝合金材料。研究团队称,该工艺可以拓展至工业化生产的规模。

新技术有望在电子设备和车辆的耐腐蚀涂层领域得到应用。两项新研究编辑XinghangZhang表示:“这些结果展示了如何制造强度比肩不锈钢的铝合金材料。该发现对商业有着很多的潜在影响。”

有关“冲击诱发”研究的详情,已经发表在近日出版的《自然通讯》上;有关“磁控喷溅”研究的详情,发表在近日出版的《先进材料》期刊上。

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Produced By CMS 网站群内容管理系统 publishdate:2019/09/24 16:39:18
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