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      1. 專題 | 華南理工制備出目前斷裂強度最高的高熵合金, 成果在Science子刊發表
        2019-07-29 15:01:10 作者:本網整理 來源:《腐蝕防護之友》 分享至:

        金屬材料對于現代社會的意義,就如同骨骼對于人體,是支撐起人類文明的脊梁。如何提高金屬結構材料的強度一直是研究者關注的焦點。高熵合金打破傳統金屬以單一元素作為主元的限制,展現出獨特的力學和物理性能,是近年來金屬材料領域研究熱點之一。其成分的可設計性和可調節性有利于形成特殊的微觀組織結構,進而獲得超高的強度。


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        論文發表在Science Advances上

         

        10 月 12 日,Science 雜 志 子 刊Science Advances 在 線 發 表 題 為“Ahigh-entropy alloy with hierarchicalnanoprecipitates and ultrahigh strength”(一種具有多級納米析出和超高強度的高熵合金)的研究論文。華南理工大學金屬材料制備成形及裝備研究所陳維平教授與加州大學歐文分校 Enrique J.Lavernia 教授為共同通訊作者,陳維平教授 2015 屆博士付志強為第一作者。該研究以華南理工大學(第一單位)廣東省金屬新材料制備與成形重點實驗室和加州大學歐文分校為依托,完成了材料的制備、性能測試與表征。


        該研究利用高熵合金設計理念,采用近凈成形工藝,短流程制備出一種具有多級共格析出納米顆粒增強的塊體高熵合金。單一主元的傳統金屬材料結構(例如:鎳基高溫合金),通常只能獲得一級析出相。而高熵合金成分的多主元性,使其析出相通常也表現出多主元的成分特性。通過巧妙的成分設計和恰當的制備工藝,便能在該類合金的析出相上再析出更加細小的納米析出相,最終形成多級納米析出相,進而極大地發揮析出強化效果。該研究所制備 Fe 25 Co 25 Ni 25 Al 10 Ti 15 高熵合金展現出超高的室溫拉伸性能,其斷裂強度高達2.52GPa,是目前斷裂強度最高的高熵合金。該新型高熵合金獲得超高強度的原因,不僅是因為極大地發揮了析出強化效果,還有晶界強化和硬質 bcc 相的輔助作用。該研究中所闡述的多級納米析出強化理論也為今后新型高強韌合金的設計,提供了新的思路。


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        多級納米析出相的示意圖與透射電鏡照片

         

        陳維平教授先后主持和承擔各類科研項目 37 項,發表 SCI/EI 收錄論文 200余篇,獲國家級科技進步獎 2 項,省部級科技進步獎 7 項。付志強博士在我院攻讀博士學位期間,在 Acta Mater.,Scri. Mater.,Mater. Des.,Mater. Sci.Eng.A.,J.Alloys Compd. 等專業 top 期刊上發表第一作者或通訊作者論文 20余篇,并擔任上述國際期刊的審稿人,先后獲得機械與汽車工程學院“全國百篇優秀博士學位論文培育對象”特別獎學金,華南理工大學第五屆 (2013) “十大學術之星”等。2016 年 1 月至今,付志強博士在加州大學歐文分校Enrique J.Lavernia 教授課題組從事博士后研究。


        該工作得到了廣東省金屬新材料制備與成形重點實驗室開放基金及美國相關研究基金的資助。

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