科研动态--中国科学院金属研究所

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非晶内生复合材料研究进展

非晶内生β-Ti复合材料因具有较大的临界形成尺寸、优异的力学性能和释能特性，具有广阔的应用前景。如何针对应用目标实现组织结构与力学性能的有效调控是其难点。　　中国科学院金属研究所张龙副研究员、张海峰研究员等多年来在非晶内生β-Ti复合材料的形成理论、微观组织调控、力学行为等研究方面取得了重要进展。建立了该类非晶内生复合材料的“两相准平衡凝固理论”（Sci. Rep. 6 (2016) 19235），为调控这类非晶内生复合材料的微观组织提供了理论基础。发现凝固过程中过冷熔体对内生亚稳β-Ti相的负熵稳定效应，亚稳β相向α相的转变...

2020-07-29
自旋玻璃三维伊辛模型的计算复杂度下限研究进展

我所张志东研究员在解决铁磁性三维伊辛模型精确解这个物理学难题后，又在计算机领域计算复杂性理论研究方面取得重要进展。在近期的研究工作中，张志东研究员确定了自旋玻璃三维伊辛模型的计算复杂度的下限，为一个绝对极小核模型的计算复杂度，它包含一个与其最近邻平面相互作用的自旋玻璃二维伊辛模型，是亚指数时间，超多项式时间。论文发表在Journal of Materials Science and Technology 44 (2020) 116-120。　　玻璃是我们日常生活中经常使用的用品，理解玻璃的形成机制以及动力学行为是一个重大科学问题。在磁性材料中，与玻璃相对...

2020-07-13
高效非贵金属乙炔加氢催化剂研究进展

乙炔选择性加氢反应是石油化工生产过程必不可少的步骤。工业上通过催化加氢的方式去除乙烯原料气中残留的少量乙炔（0.5%-2%），以避免接下来聚合反应的催化剂中毒失活。研究表明贵金属钯相较于其他金属在该反应中能够表现出较高的活性和选择性，并且通过引入第二金属组分、表面修饰等调控手段能够进一步提高其乙烯选择性，研制高效钯基乙炔选择性加氢催化剂。但是贵金属钯昂贵的价格极大提升了生产成本，因此廉价非贵金属催化剂的研制一直是催化工业和科学研究的热点。　　近年来，非贵金属乙炔选择性加氢催化剂的设计和研制工作取得了重...

2020-07-06
铁电材料中发现周期性半子晶格

中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队在氧化物铁电材料中发现半子(Meron，也有音译为麦纫)拓扑畴以及周期性半子晶格。这一发现是继通量全闭合(Science 2015)之后，该研究团队在有关铁电材料拓扑畴结构方面的又一项重要突破，为与铁磁材料类比的结构特性再添新的实质性内容，也为探索基于铁电材料的高密度信息存储器件提供了新思路。2020年6月1日，Nature Materials以“Polar meron lattice in strained oxide ferroelectrics”为题在线发表了该研究成果。该项工作由马秀良、朱银莲、王宇佳、冯燕朋、唐云龙等人共...

2020-06-02
纳米碳材料高效催化过氧化氢电合成研究取得新进展

过氧化氢（H2O2）是一种绿色、可再生、环境友好的氧化剂，被广泛应用于环境修复、精细化工、电子工业等领域，被列为全球一百种最重要的化学物质之一。H2O2的工业生产主要依赖以氢气和氧气为原料的“蒽醌法”，然而该方法存在能耗高、原料和产物转移和储存困难、安全隐患严重等问题。通过电化学氧还原途径制备过氧化氢的新方法作为一种潜在的替代路径受到重视。目前电化学氧还原制备过氧化氢过程使用的催化剂主要是贵金属材料（Pd、Au、Ag、Pt-Hg等），因其储量有限、价格高昂，难以满足现代化工对绿色、环保和可持续发展的需求。而纳...

2020-05-13
金属所研发出高阻尼、高吸能与形状记忆兼得的镁基仿生材料

除了高比强度、比刚度以及优异的导热与电磁屏蔽等性能，镁的阻尼性能显著优于大多数工程金属材料，甚至可比肩一些常用的高分子材料，但其强度与耐热性明显高于高分子材料，因此在减震、吸能、降噪等方面突显优势。镁及其合金的强度、刚度、塑性和断裂韧性仍低于钢铁和铝合金，且抗高温蠕变能力差，制约了其广泛应用。众所周知，金属材料的强度与阻尼性能表现为相互矛盾的倒置关系，一方面通过对位错运动的限制可实现强度的提高，另一方面阻尼则要求位错易于运动和摆脱钉扎，这导致依赖经典的材料强化手段必然以牺牲阻尼性能为代价。如...

2020-05-09

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