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中国科学院合肥物质科学研究院专利:一种多尺度锂球的快速制备方法
2009-2012年该项目选择三种典型结构组织的金属材料体系,即片层组织、梯度组织和混合组织结构金属材料作为研究对象,针对该项目提出的主要科学问题:通过多尺度多层次结构设计,在金属材料中实现强度与韧性同时提高,突破金属材料强度与韧性不可兼顾的瓶颈。
该课题针对多尺度结构金属材料的强韧化与断裂规律有关的基本科学问题,主要选择了超细晶与纳米晶材料、金属多层膜、高强钢、非晶合金及其复合材料为研究对象,开展了拉伸、压缩、撕裂与疲劳实验,揭示上述材料的宏、微观变形与断裂机制。主要在以下几个方面取得了一些新的进展:1)通过对各种典型面心立方金属在塑性变形与疲劳过程中的不同行为,提出了以层错能为材料基本参数,进而揭示层错能对各种面心立方金属塑性变形与强韧化...
针对高强度金属材料塑性变形能力差的核心问题,在项目执行期内,课题严格按照预定计划,围绕三种典型结构组织的金属材料体系,即片层组织、梯度组织和混合组织结构金属材料作为主要研究对象,发展了多种制备多尺度结构金属材料的制备工艺及技术,如电解沉积技术、表面机械碾磨(SMGT)技术、动态塑性变形技术(DPD)、搅拌摩擦加工(FSP)技术等。制备了包括简单体系纯金属“模型”材料和常用工程材料在内的多种纳米结构...
中国科学院金属研究所专利:一种获得多尺度氮化物强化马氏体耐热钢的工艺
《国家科学评论》在线发表了中科大俞书宏教授课题组的最新研究成果,文章提出了一种微纳多尺度的仿生结构框架用于金属锂负极载体。基于本课题组已有的人工木头仿生成果,通过调节定向冷冻参数,可获得尺寸可调控的微米级垂直孔道。在此基础上,通过高频高压电镀沉积,可在孔道内壁修饰上一层均匀分布的纳米合金成核点。该仿生设计通过微-纳双结构的协同作用,极大地提升了金属锂负极的稳定性。
2013年5月10日,国家自然科学基金委副主任高瑞平研究员、工程与材料科学部副主任车成卫研究员、材料科学一处项目主任郑雁军教授及验收专家组一行对中科院金属研究所承担的重大基金项目“金属材料强韧化的多尺度结构设计与制备”进行了结题验收。项目参研单位中国科学院金属研究所、重庆大学、浙江大学、上海交通大学和中国科学院物理研究所的课题负责人和研究骨干参加了会议。
纳米材料宏观力学行为往往与离散缺陷的萌生与运动密切相关,其变形机制可能会跨越多个时间和空间尺度多尺度模拟方法可将同一材料不同时空尺度上的力学行为有机地联系起来。与传统模拟方法相比,多尺度方法在晶体弹性与塑性行为分析研究方面表现出独特的优势。例如,在通常分子动力学模拟中的晶粒尺寸仅为几纳米或几十纳米,而典型的准连续介质多尺度模拟方法(The Quasicontinuum Method)已成功实现模...
用原子力显微镜(AFM)观察磁控溅射Cu膜的表面形貌, 并基于功率谱密度(PSD)和粗糙度测量方法对薄膜进行了量化表征, 研究了薄膜表面演化的动力学标度行为.结果表明: 薄膜表面演化具有多尺度特征, 在全域和局域呈现两种不同的标度行为.全域的粗糙度指数αg≈0.83, 生长指数βg≈0.85; 而局域的粗糙度指数αl≈0.88, 生长指数βl≈0.26.这种差异揭示了薄膜生长机制的尺度依赖性. 薄...

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