科研动态--中国科学院金属研究所

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科研人员合作在微小尺寸金属塑性变形机理研究方面取得新进展

常规金属材料的塑性变形主要是通过Frank-Read位错源的开动来实现的。当晶体的尺寸缩小到10纳米以下时，晶内Frank-Read位错源不再存在，这时金属的塑性变形将转变为表面主导的机制。但是，这一形变机制包括位错如何形核、在哪里形核仍然不清楚，主要原因是缺乏对这一塑性变形过程的直接实验观察。最近，美国匹兹堡大学毛星原教授研究组、Sandia 国家实验室C.R. Weinberger、黄建宇博士与金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部杜奎研究员合作，利用原位高分辨电镜实验，发现微小尺寸的金属是通过表面不连续地发射出不全...

2011-02-21
金属所科研人员揭示纳米金属的本征拉伸塑性和变形机制，发现梯度纳米金属兼有高强度和高塑性

工程结构材料的理想性能通常是高强度和高韧塑性，然而，强度与韧塑性往往不可兼得。高强材料的塑性往往很差，而具有良好塑性的材料其强度很低。纳米金属材料（即晶粒尺寸在纳米尺度的多晶金属）是一种典型的高强材料，其强度比普通金属高一个量级，但其几乎没有拉伸塑性。如何提高纳米金属的塑性和韧性成为近年来国际材料领域中的一项重大科学难题。　　最近，中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室卢柯研究组在这一科学难题研究方面取得重要突破。他们发现，梯度纳米（GNG）金属铜既具有极高的屈服强度又具有很高的拉伸塑性变形能...

2011-02-17
面心立方晶体疲劳位错组态形成规律研究取得新进展

众所周知，面心立方（FCC）晶体循环形变行为的广泛研究起始于1956年Thompson对铜晶体中滑移带“驻留”（PSB）现象的发现。上世纪50年代到70年代，大量研究工作集中于揭示驻留滑移带的力学及结构特性，包括硬度、位错分布、体积分数、两相模型等等。基于这些早期的研究工作，Mughrabi于1978年建立了著名的单滑移取向铜单晶体的循环应力-应变（CSS）曲线，这是第一次定量化地将FCC晶体的宏观应力－应变响应与微观位错结构联系起来。进入80年代，Bretschneider和Holste领导的研究小组从温度和取向这两个因素入手完整地阐述了镍单晶体循环...

2011-01-28
金属所提出氧化石墨烯薄膜的化学还原新方法

自2004年被发现以来，石墨烯（Graphene）由于结构独特、性能优异、理论研究价值高、应用前景广阔而备受关注。氧化石墨烯（GO）是含有丰富含氧官能团的石墨烯衍生物，可通过化学氧化剥离廉价的石墨而得，随后通过还原处理可制成石墨烯。因此，利用GO再经还原制备石墨烯已成为低成本、宏量制备石墨烯的一个重要途径，对促进石墨烯的宏量应用具有重大意义。作为石墨烯重要应用之一，石墨烯透明导电膜以其资源丰富、良好的化学稳定性和柔韧性有望取代资源缺乏、脆性的铟锡氧化物（ITO）成为新一代的透明导电膜，在柔性显示领域表现出巨大...

2010-12-24
纳米碳催化合成苯乙烯研究取得重要进展

催化基础研究与现代化学工业发展息息相关，约80％的化工产品直接或间接地由催化过程制得。性能优良的工业催化剂必须能够长期保持良好的催化活性和选择性，并具有良好的导热、耐磨和再生性能。以烷烃直接脱氢工艺为例，传统催化剂以金属及其氧化物为活性组分，反应物烷烃分子在活化的同时也不可避免地形成碳沉积物，催化剂的比表面积、孔体积和活性中心数目将逐渐下降，最终导致催化剂活性流失。积碳一直是困扰烷烃转化工业的关键问题，传统方法是添加碱金属、稀土金属氧化物等助剂适当延缓失活过程，或者引入大量水蒸汽进行原位消碳以...

2010-10-08
铝合金低温超塑性变形机制研究取得新进展

最近，沈阳材料科学国家（联合）实验室博士研究生刘峰超在导师马宗义研究员的指导下，对搅拌摩擦加工（FSP）超细晶铝合金的低温超塑性进行了深入细致的研究，取得了一系列重要进展，相关论文先后发表在Acta Materialia（58, 14 (2010) 4693-4704.）、Scripta Materialia（62, 3 (2010) 125-128；60, 11 (2009) 968-971；58, 8 (2008) 667-670）等期刊上。　　超塑性是指多晶体金属材料在拉伸条件下，表现出异常高的延伸率而不产生颈缩断裂的现象，一般认为当延伸率大于200%并且应变速率敏感指数大于0.3时，材料即具有超塑性。超塑成型已...

2010-09-07

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