克服金屬和合金的強(qiáng)度-延展性權(quán)衡需要優(yōu)化成分和專門的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這在實(shí)驗(yàn)上仍然是費(fèi)力和具有挑戰(zhàn)性的。

日前，來自中國科學(xué)院力學(xué)研究所和中科院物理所等單位的研究人員，設(shè)計(jì)了一種組合方法來構(gòu)建包含不同成分、微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的Cu-Ti合金庫，從而能夠有效地識別具有前所未有的3.8 GPa屈服強(qiáng)度和高變形能力的銅合金。這種特殊性能歸因于由納米晶粒、納米孿晶和非晶相組成的晶體玻璃納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)（CGNH）。超高強(qiáng)度源于結(jié)構(gòu)單元細(xì)化的極端強(qiáng)化，以及避免了因納米晶粒之間非晶相的夾雜導(dǎo)致的晶界滑動而引起的軟化。顯著的變形能力與納米非晶相中均勻流動的激活有關(guān)，并輔以協(xié)調(diào)的納米晶體旋轉(zhuǎn)。CGNH結(jié)構(gòu)為克服合金強(qiáng)度和變形能力之間的權(quán)衡提供了一條有效的途徑。

相關(guān)工作以“Modular Combinatorial Development of Crystal-Glass Nano-Heterostructured Copper Alloys with Ultrahigh Strength and Large Deformability”為題發(fā)表在Advanced Functional Materials上。

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https://doi.org/10.1002/adfm.202413332