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Die Entwicklung von Hochleistungsmetallwerkstoffen

Anzahl Durchsuchen:1     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-09-13      Herkunft:Powered

Xu Wei, Zhang Bo, Li Xiuyan und Lu Ke, Postdoktoranden des Nanomaterials Science Studio, Shenyang National Research Center for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, fanden heraus, dass die begrenzte Kristallstruktur die Hochtemperatur-Atomenergie signifikant reduzieren kann Diffusionsrate inal-mg-Legierung.Bei der Gleichgewichtsschmelztemperatur ist die scheinbare interkristalline Diffusionsrate der eingeschlossenen Kristallstruktur etwa 7 Größenordnungen niedriger als die der Korngrenzendiffusion der Materialien mit gleicher Zusammensetzung.

Diese Entdeckung zeigt nicht nur ein neues atomares Diffusionsverhalten der begrenzten Kristallstruktur, sondern zeigt auch, dass die atomare Diffusionsrate von Metallmaterialien bei hohen Temperaturen durch die Verwendung dieser neuen metastabilen Struktur stark reduziert werden kann, was einen neuen Weg für die Entwicklung von hoch Leistung und hohe thermische Stabilität Metallmaterialien.

Atomare Diffusion ist ein grundlegender Prozess zur Kontrolle der Struktur und Eigenschaften von Materialien.

Durch die hohe Diffusionsrate von Metall können die Struktur und Eigenschaften von Metallmaterialien bei niedriger Temperatur stark eingestellt werden, um gute Gesamteigenschaften zu erhalten.Die hohe Diffusionsrate führt jedoch auch zu einer strukturellen Instabilität von Metallmaterialien bei hohen Temperaturen, und viele Metalle gehen mit dem Verlust hervorragender Eigenschaften und Festigkeit einher.

Im Jahr 2020 entdeckte das Team eine neue Art von metastabiler Struktur, die als eingeschränkte Kristallstruktur bezeichnet wird. Anschließend nutzte das Forschungsteam die selbst entwickelte plastische Deformationstechnologie bei niedriger Temperatur, um die Korngröße des Wafers aus einer gesättigten Al-15%Mg-Legierung auf weniger als zu verfeinern 10 Nanometer und erhielt erfolgreich die eingeschränkte Kristallstruktur.Anhand dieser Struktur wurde die Entwicklung von drei atomaren diffusionskontrollierten Strukturen während des Erwärmungsprozesses der Legierung systematisch untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklung der drei Strukturen durch die begrenzte Kristallstruktur bei hoher Temperatur nahe dem Schmelzpunkt der Legierung wirksam verhindert werden kann und sogar die Schmelztemperatur der Legierung um 69 K im Vergleich zum Gleichgewichtsschmelzpunkt erhöht wird. zeigt eine extrem niedrige atomare Diffusionsrate.