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增材制造金属通常存在过早失效现象，发现过早失效的原因对获得高强韧3D打印金属材料至关重要。本文采用增材制造制备出强度达到400 MPa以上的超高强银合金，兼具良好塑性（16%），首次系统地揭示了3D打印金属材料过早失效的内在原因，为设计超高强3D打印金属材料提供了理论基础。
增材...
4年前 (2020-04-27) 4550℃
导读：纳米晶粒材料固有的不稳定性限制了其应用，传统方法是添加合金来稳定，但这使得材料的成本不断攀升，性能提升幅度趋缓。卢柯院士团队近年来致力于晶界调控实现材料素化，材料素化旨在通过跨尺度材料组织结构调控实现材料性能提升，替代合金化，减少合金元素的使用。
但纳米金属材料热稳定性差，...
4年前 (2020-04-26) 7376℃
作者：Yuanbo T. Tang, Phani Karamched, Junliang Liu, Jack C. Haley, Angus J. Wilkinson, Roger C. Reed
投稿人：汤元博 （牛津大学材料系）
镍基合金主要应用于航空发动机，重型燃机的高温部...
4年前 (2020-04-22) 5448℃
本文固溶强化分析开始，利用第一性原理计算加上平衡和非平衡溶解度数据，筛选出铈和钴作为主要的候选强化元素，设计了Al-X合金中。对于Al-Co系统，钴浓度为3.0 at. %时最大硬度3.43 GPa，对于Al-Ce系统，Ce浓度3.0 at. %时最大硬度3.19 GPa。结果表...
4年前 (2020-04-22) 5244℃
增材制造钛合金马氏体相变机理研究尚无共识，对显微/纳米结构演变（马氏体相分解）的深刻理解至关重要。本研究首次提出了一种新的相变机理：通过热处理过程中元素浓度变化逐步置换晶格中的 Al, V和Ti原子。这不仅可以优化增材制造后处理，设计用于3D打印的新型钛合金提供了理论基础。
增材...
4年前 (2020-04-21) 4653℃
过去20年，大家都认为形变孪晶是TWIP（孪晶诱导塑性）钢具备好性能的最重要原因，但港大黄明欣团队实验发现孪晶对其性能并不重要，相当于重新定义了TWIP钢，或将引起讨论TWIP钢将来是否需要改名？
孪生诱发塑性钢（TWIP）钢是全奥氏体高锰钢，具备优异的强塑性，是钢铁材料研究的热...
4年前 (2020-04-19) 5839℃
早在2018年《Science》在线发表了美国莱斯大学Aditya D. Mohite教授报道了金属卤化物钙钛矿薄膜在阳光照射下产生均匀的光诱导晶格膨胀，并声称排除了热诱导产生的晶格膨胀[1]。
但近日争论相继出现，最新《Science》发表了美国斯坦福大学Reinhold H....
4年前 (2020-04-19) 4499℃
人们对高强度和低密度钢的需求不断增长，本文开发了一种在强度和延展性良好的基础上加工硬化率较高的轻质钢，具有独特微观组织，最终显示出超高屈服强度（1.6GPa）和良好的延展性（总延伸率20％）的优良组合，这种钢更加符合节能环保的理念，有望进一步扩展钢材的应用范围。
现阶段人们对高强...
4年前 (2020-04-16) 6326℃
强度和塑性一直是材料科学家希望解决的矛盾问题，本文提出了一种新颖的方法同时提高了铝合金的强塑性，与叠轧的TiCp/Al-Mg-Si复合材料相比，获得的合金屈服强度由380 MPa增加至443 MPa，均匀伸长率由5.0％增加至6.4％，为开发和研究利用纳米颗粒设计和制备异质结构提...
4年前 (2020-04-15) 4629℃
除了金属等原子晶体外，在一系列“软”物质中也观察到了马氏体转变，本文证实了蓝相液晶之间的相变以无扩散方式发生，仅需要很小的晶格变形和晶格旋转即可，尽管蓝相液晶具有液晶性质和介观的长度，但晶体转变方式与经典的固体原子晶体中的马氏体转变相似，相关结果将为蓝相软晶体的未来应用提供重要的...
4年前 (2020-04-15) 5204℃
相变诱导塑性（TRIP）通常会增大加工硬化速率，而本文在1500MPa级钢中发现了反常的TRIP现象，虽然高应变速率条件下观察到许多残余奥氏体转变成马氏体，但是加工硬化速率并没有明显增大。主要原因是高应变速率下马氏体中位错密度下降和转变而来的马氏体发生了塑性变形。
第三代先进高强...
4年前 (2020-04-12) 6359℃
钙钛矿的带隙可以通过用溴或氯替换碘阴离子来调节，然而过多的溴会使钙钛矿性能不稳定。本文引入硫氰酸盐与碘的混合，从而开发了2D/3D混合宽带隙钙钛矿的结构和提高光电性能。基于此，钙钛矿/硅串联太阳能电池的PCE高达26.7%。
最大限度地提高钙钛矿-硅串联太阳能电池的功率转换效率(...
4年前 (2020-04-11) 6578℃
传统的预变形+时效处理工艺可以显着提高镁合金的强度。本文发现在扭转变形之前先进行时效处理的工艺能够更有效提升Mg-Al合金性能，试样抗拉强度由157MPa提高至230MPa。改变了传统的预变形+时效强化方法，为后续研究提供更多种可能。
作为最轻的金属结构材料，镁合金在航空航天和汽...
4年前 (2020-04-11) 5916℃
本文提出了一种通用化和可扩展的分层方法制造层状纳米复合材料。当使用粘土纳米片时，所得纳米复合材料的韧性是天然珍珠的20.4倍，抗拉强度为1195±60MPa。这种策略可以很容易地扩展各种二维纳米填料，应用于各种结构复合材料的制备，进而促进高性能复合材料的发展。
诸如骨骼、牙齿和软...
4年前 (2020-04-09) 5555℃
材料的疲劳破坏没有明显的征兆，研究疲劳行为对评估材料可靠性至关重要。而二维材料是否会表现出疲劳现象、损伤机制是什么均不清楚。本文发现在平均应力为71 GPa，应力变化范围为5.6 GPa下，疲劳寿命可以超过10^9周次，这种应力水平至少比高强度钢和航空航天铝合金的宏观疲劳试验高出...
4年前 (2020-04-07) 4462℃
材料通常容易出现低温脆性。高熵合金等复杂材料低温下由于滑移和孪生机制的共同作用而表现出特殊的力学性能。多种变形机制共存的情况下，探明各种变形机制是如何相互竞争或协同作用具有重要意义。本文研究的CrMnFeCoNi合金在15K低温时，强度~2.5GPa，塑性~62%。研究发现堆垛层...
4年前 (2020-04-05) 4679℃
北京科技大学王沿东教授团队近期发现“超临界弹性”现象，并在此基础上成功制备无滞后的超弹性金属，在室温下具有高达15.2%零滞后弹性形变，最高超弹应力达1.5 GPa。这一发现颠覆了制约金属材料获得无滞后超高弹性的经典马氏体相变理论，具有重要的理论科学与工程应用价值。
从太空和深海...
4年前 (2020-04-04) 4993℃
预变形对合金的析出行为有一定影响，但是影响机理和生长方式仍需进一步研究。本文发现预变形Al-Mg-Si合金中大部分位错诱导析出相为短程有序相，而长程无序的是多晶析出相和多相复合析出相。位错诱导复杂析出相的形成是由于形核率高和不同析出相的快速生长所致。
Al-Mg-Si合金由于具有...
4年前 (2020-04-03) 5441℃
钛合金在高温暴露时的抗氧化能力不足，大大限制了其应用。本文利用800°C循环氧化过程中界面的互扩散和互反应，设计了一种特殊的双层氮化物涂层，在800°C的空气中长达200小时，40次循环不会发生明显的开裂或层裂，也不会形成明显的氧化膜。该镀膜系统具有大规模工业化生产的潜力。
由于...
4年前 (2020-04-02) 3836℃
本研究通过化学界面工程获得了具有独特显微组织的超高强度钢，抗拉强度2041MPa以上时，依然保持着20.1%的延伸率。而且所用合金成分简单，不需要高含碳量或者贵重元素，开辟了替代晶界工程的新方法。
采用高强度、高延展性的钢材是改善运输装备轻量化和安全性的重要方式，这种钢材每年产量...
4年前 (2020-03-28) 4953℃
