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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【光明日報】中科院金屬所：納米金屬強度或可大幅度調(diào)控

2017-03-27 光明日報畢玉才封葑

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　　據(jù)盧柯介紹，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室發(fā)現(xiàn)通過適當(dāng)合金元素的晶界偏聚可以提高晶界穩(wěn)定性，從而可以大幅度調(diào)控納米金屬的強度。他們利用電解沉積方法制備出晶粒尺寸從30納米到3.4納米變化的一系列Ni-Mo合金樣品，發(fā)現(xiàn)當(dāng)晶粒尺寸小于10納米時合金出現(xiàn)軟化行為。通過適當(dāng)溫度的退火處理，利用晶界弛豫以及Mo原子在晶界上的偏聚，使材料硬度明顯提高，最高可達(dá)11.35GPa。這一結(jié)果表明，晶粒尺寸相同的納米材料，其硬度可以通過調(diào)控晶界穩(wěn)定性而大幅度變化。這一發(fā)現(xiàn)揭示了納米材料中軟化和硬化行為本質(zhì)，澄清了過去三十多年來關(guān)于這一問題的爭論。同時表明在納米金屬中硬度不僅依賴于晶粒尺寸，也受控于晶界穩(wěn)定性。晶界穩(wěn)定性可成為納米材料中除晶粒尺寸之外的另一個性能調(diào)控維度。

　　記者了解到，納米金屬中的不同硬度變化源于不同的塑性變形機制。盧柯研究組與法國UNIROUEN及南京理工大學(xué)的合作者利用原子探針技術(shù)和高分辨率電子顯微術(shù)發(fā)現(xiàn)，制備態(tài)納米Ni-Mo樣品中的軟化行為是由于機械驅(qū)動的晶界遷移變形機制所致。而納米Ni-Mo樣品在退火過程中發(fā)生了晶界弛豫及溶質(zhì)原子的晶界偏析，降低了晶界能，提高了晶界的穩(wěn)定性，使晶界行為在外力作用下難以啟動，塑性變形通過拓展不全位錯的形核及運動來實現(xiàn)。由于位錯形核應(yīng)力與晶粒尺寸的倒數(shù)成正比，樣品硬度隨晶粒尺寸減小不降反升。極小晶粒尺寸納米金屬的硬化及軟化行為充分展現(xiàn)了由晶界穩(wěn)定性控制的微觀變形機制轉(zhuǎn)變。這一發(fā)現(xiàn)為設(shè)計及制備具有超高硬度等優(yōu)異性能的新型納米金屬材料提供了新思路。相關(guān)研究得到了科技部國家重大科學(xué)研究計劃和國家自然基金資助。

（原載于《光明日報》 2017-03-27 01版）

　　晶粒尺寸相同的納米材料，其硬度可以通過調(diào)控晶界穩(wěn)定性而大幅度變化，既可硬化也可軟化。3月26日，中科院沈陽金屬所稱，由該所沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室盧柯研究組研究出的這一成果，發(fā)表于3月24日出版的最新一期《科學(xué)》上，為科學(xué)家大幅度調(diào)控納米金屬的強度提供了可能。
　　據(jù)盧柯介紹，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室發(fā)現(xiàn)通過適當(dāng)合金元素的晶界偏聚可以提高晶界穩(wěn)定性，從而可以大幅度調(diào)控納米金屬的強度。他們利用電解沉積方法制備出晶粒尺寸從30納米到3.4納米變化的一系列Ni-Mo合金樣品，發(fā)現(xiàn)當(dāng)晶粒尺寸小于10納米時合金出現(xiàn)軟化行為。通過適當(dāng)溫度的退火處理，利用晶界弛豫以及Mo原子在晶界上的偏聚，使材料硬度明顯提高，最高可達(dá)11.35GPa。這一結(jié)果表明，晶粒尺寸相同的納米材料，其硬度可以通過調(diào)控晶界穩(wěn)定性而大幅度變化。這一發(fā)現(xiàn)揭示了納米材料中軟化和硬化行為本質(zhì)，澄清了過去三十多年來關(guān)于這一問題的爭論。同時表明在納米金屬中硬度不僅依賴于晶粒尺寸，也受控于晶界穩(wěn)定性。晶界穩(wěn)定性可成為納米材料中除晶粒尺寸之外的另一個性能調(diào)控維度。
　　記者了解到，納米金屬中的不同硬度變化源于不同的塑性變形機制。盧柯研究組與法國UNIROUEN及南京理工大學(xué)的合作者利用原子探針技術(shù)和高分辨率電子顯微術(shù)發(fā)現(xiàn)，制備態(tài)納米Ni-Mo樣品中的軟化行為是由于機械驅(qū)動的晶界遷移變形機制所致。而納米Ni-Mo樣品在退火過程中發(fā)生了晶界弛豫及溶質(zhì)原子的晶界偏析，降低了晶界能，提高了晶界的穩(wěn)定性，使晶界行為在外力作用下難以啟動，塑性變形通過拓展不全位錯的形核及運動來實現(xiàn)。由于位錯形核應(yīng)力與晶粒尺寸的倒數(shù)成正比，樣品硬度隨晶粒尺寸減小不降反升。極小晶粒尺寸納米金屬的硬化及軟化行為充分展現(xiàn)了由晶界穩(wěn)定性控制的微觀變形機制轉(zhuǎn)變。這一發(fā)現(xiàn)為設(shè)計及制備具有超高硬度等優(yōu)異性能的新型納米金屬材料提供了新思路。相關(guān)研究得到了科技部國家重大科學(xué)研究計劃和國家自然基金資助。
（原載于《光明日報》 2017-03-27 01版）

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