科研动态--中国科学院金属研究所

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纳米碳管宏观聚集体制备及非金属催化研究取得重要进展

多壁纳米碳管的批量制备大多采用化学气相沉积（CVD）工艺，在700oC-1100oC的高温下使用金属催化剂裂解烃类气源并形成碳原子核，继而在金属表面有序组装成空心管状结构。该工艺所得产品一般为密度轻、结构松散的粉末，后续洗涤、提纯、干燥、成型等操作难度较大。此外，纳米碳管粉体作为催化剂或催化载体使用时，粉末易在反应器内堆积，继而堵塞床层空隙，产生较大压力降，阻碍物料流动及热量扩散，给整个工艺流程带来严重的安全隐患。如果使用活性炭、碳纤维、碳化硅等多孔材料负载纳米碳管可以适度提高堆密度，改善床层压力分布，但...

2012-08-09
镁合金搅拌摩擦加工研究取得系列进展

镁合金作为最轻的金属结构材料，在航空航天、汽车、电子等领域具有广泛应用。但因其塑性成形性差，目前镁合金产品多为铸件。铸造镁合金组织粗大，且第二相通常沿晶界呈网状分布，还常伴有孔洞等铸造缺陷。为提高力学性能，必须改善第二相的形态和分布。常规工艺是进行T6处理，即通过高温固溶溶解粗大第二相，然后人工时效析出细小粒子。然而，合金元素在镁中扩散速率很低，需要长时间的固溶处理。比如，对于AZ91和AZ80合金，需要在415oC固溶处理~40 h才能使粗大的β-Mg17Al12相溶解，这不仅耗时、耗能，而且容易导致材料表面氧化和晶...

2012-05-24
夹杂物对高强钢超高周疲劳行为影响研究进展

沈阳材料科学国家（联合）实验室材料疲劳与断裂研究部工程材料疲劳研究组李守新研究员等人经过10年的努力，在夹杂物对高强钢超高周疲劳行为影响研究方面取得一定进展。他们研究了弹簧钢、轴承钢等高强钢在超高周疲劳（应力循环次数一般在107-109周）条件下，非金属夹杂物（主要是硬脆的氧化物夹杂等）的大小对疲劳强度、疲劳寿命以及S-N曲线（应力-寿命曲线）的影响，以及氢含量对有关疲劳行为的影响。最近，李守新研究员应邀发表了英文评述性论文（Effects of inclusions on the very high cycle fatigue properties of high strengt...

2012-05-24
LiFePO₄水热合成机理及大容量锂离子电池正极研究进展

新能源的不断开发和利用是人类社会可持续发展的基础。目前，对于绝大部分的新能源（风能、太阳能、潮汐能等）来说，其非连续性使得人们必须使用大容量储能装置将这些间歇性的能量储存起来，随后再均匀连续地供人们使用。因此，对大型储能装置的能量密度提出了更高的要求。与其它储能装置相比，锂离子电池具有环保、高效的特点而受到关注。在小型储能装置方面，锂离子电池以其高能量密度、低自放电率、使用温度范围宽、循环寿命长、无记忆效应、环保等优点已被广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑等便携式电子设备。与此同时，在中型...

2012-05-24
孪晶界面低周疲劳开裂机制研究取得进展

相对于普通大角晶界，共格孪晶界面对材料的强度和塑性具有较为特殊的贡献。最近发现：含有高密度生长孪晶的纳米孪晶铜同时表现出高的拉伸强度和良好的塑性，这主要归因于孪晶界面与位错之间交互作用的特殊性：一方面，孪晶界面可以像大角晶界一样有效阻碍位错穿过，提高强度；而另一方面，孪晶界面本身作为一个滑移面，同样允许位错在其上滑移，进而增加塑性。在循环加载条件下，孪晶界面也表现出了与普通大角晶界不同的特点。在高周疲劳载荷下，由于孪晶界面两侧的弹性各向异性而产生的应力集中使得其容易萌生疲劳裂纹；在低周疲劳载...

2012-05-24
大尺寸单晶石墨烯的化学气相沉积法制备及其无损转移取得重要进展

作为单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状结构，石墨烯具有极高的载流子迁移率、高透光性、高强度等众多优异的物理化学性质，在电子学、自旋电子学、光电子学、太阳能电池、传感器等领域有着重要的潜在应用。目前制备高质量石墨烯的方法主要有胶带剥离法、碳化硅或金属表面外延生长法和化学气相沉积法（CVD），前两种方法效率低，不适于大量制备，而迄今由CVD法制备的石墨烯一般是由纳米级到微米级尺寸的石墨烯晶畴拼接而成的多晶材料。石墨烯中晶界的存在会严重降低其质量和性能，因此大尺寸单晶石墨烯的制备对于石墨烯基本物理性质的...

2012-02-29

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