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负能界面
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中科院憋17年大招!造逆天合金强度暴涨20倍,超越钻石让欧美惊叹
Sou Hu Cai Jing· 2025-12-16 12:21
2025年11月,国际顶级期刊《科学》刊登的一项成果引发全球关注。 "如果有一种材料,比钢铁硬20倍,比钻石更韧,还能让飞机更轻、汽车续航更长——它已经不是在实 验室里,而是正在走向我们的日常生活。"这就是赋能界面合金带来的震撼。 这几年中国科研圈闹出个大动静,连欧美顶级实验室都眼馋,咱们自己的材料科学家,硬是把金属"拼 接处"的短板变成了最大优势。这事儿要搁以前,谁信? 要读懂这次突破的"含金量",我们得先打破一个对金属的刻板印象。在微观世界里,所有的金属其实都 是由无数个细小的"晶粒"拼凑起来的。 就像装修时铺的地板砖,砖与砖之间总得有缝隙,这个缝隙在材料学里叫"界面"。 过去几十年,全球公认的一条铁律是"霍尔-佩奇关系"。通俗点说,想要金属变得更强硬,就得拼命把 晶粒磨细。颗粒越小,材料越强。 这个办法在工业界屡试不爽,从家里的菜刀到天上的飞机零件,都靠这招提升性能。但是,这个强身健 体的法子有个致命的死穴——10纳米。 一旦晶粒被压缩到10纳米以下,情况就会发生诡异的反转。材料不仅不会变强,反而像那堆得太高的沙 塔,瞬间崩塌、变软。 这个困扰了科学界几十年的"尺寸效应",就像一道无形的紧箍咒,锁住了人 ...
【科技日报】我国科学家在金属中发现“负能界面”
Ke Ji Ri Bao· 2025-11-13 02:25
(原载于《科技日报》 2025-11-13 02版) 辽宁材料实验室党委副书记、副主任李秀艳在接受科技日报记者专访时介绍,卢柯研究员团队长期 致力于金属材料结构调控与性能突破研究。2018年,该团队首次发现,当纳米金属的晶粒小于70纳米 时,晶界能量下降,结构稳定性不降反升,这颠覆了传统"纳米晶粒越小越不稳定"的认知。2020年,团 队进一步探索晶粒尺寸极限,将纯铜晶粒细化至4—5纳米时,发现材料转变为一种新结构,晶界呈现三 维周期性极小面特征,将其命名为"受限晶体"。在最新研究中,团队聚焦尺度更小的界面结构(平均 0.7纳米/3—4原子层)。 "我们通过电化学沉积结合非晶化方法,发现在Ni-Mo合金中存在一种过剩能为负的界面。这种界 面比孪晶界面更加稳定,显著提升了合金的强度和弹性模量。"李秀艳说,该研究不仅突破了现有材料 理论的认知,首次证实界面过剩能可以为负,而且在Ni-W等其他材料体系也发现了亚纳米"负能界 面"强化效应。相关合金已取得中试成果,有望推动高精密耐磨部件的技术升级。 11月12日,记者从辽宁材料实验室获悉,该实验室与中国科学院金属研究所联合研究团队近日取得 重大技术突破。研究人员在金属中 ...
我科学家在金属中发现“负能界面”我科学家在金属中发现“负能界面”
Ren Min Wang· 2025-11-13 00:54
辽宁材料实验室党委副书记、副主任李秀艳在接受科技日报记者专访时介绍,卢柯研究员团队长期 致力于金属材料结构调控与性能突破研究。2018年,该团队首次发现,当纳米金属的晶粒小于70纳米 时,晶界能量下降,结构稳定性不降反升,这颠覆了传统"纳米晶粒越小越不稳定"的认知。2020年,团 队进一步探索晶粒尺寸极限,将纯铜晶粒细化至4—5纳米时,发现材料转变为一种新结构,晶界呈现三 维周期性极小面特征,将其命名为"受限晶体"。在最新研究中,团队聚焦尺度更小的界面结构(平均 0.7纳米/3—4原子层)。 "我们通过电化学沉积结合非晶化方法,发现在Ni-Mo合金中存在一种过剩能为负的界面。这种界 面比孪晶界面更加稳定,显著提升了合金的强度和弹性模量。"李秀艳说,该研究不仅突破了现有材料 理论的认知,首次证实界面过剩能可以为负,而且在Ni-W等其他材料体系也发现了亚纳米"负能界 面"强化效应。相关合金已取得中试成果,有望推动高精密耐磨部件的技术升级。 科技日报沈阳11月12日电 (记者张蕴)12日,记者从辽宁材料实验室获悉,该实验室与中国科学 院金属研究所联合研究团队近日取得重大技术突破。研究人员在金属中发现"负能界面",成 ...