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強(qiáng)度與塑性可往復(fù)調(diào)節(jié)的納米多孔金屬研制取得重要進(jìn)展
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大多數(shù)金屬材料經(jīng)制備和加工后，力學(xué)性能不再能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)。最近，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實(shí)驗(yàn)室金海軍研究員和德國漢堡-哈爾堡工業(yè)大學(xué)Jörg Weissmüller教授合作研制出一種“雜化”材料。該材料的強(qiáng)度和塑性變形能力可通過施加電信號(hào)來進(jìn)行快速、大幅度、往復(fù)調(diào)節(jié)。 該材料由納米多孔金、溶液以及金屬-溶液的界面構(gòu)成。納米多孔金可通過脫合金化腐蝕，即選擇性地腐蝕掉金銀合金中銀的方法獲得。將納米多孔金浸泡于電解質(zhì)溶液中，通過電化學(xué)方法改變金屬表面狀態(tài)，即可將材料性能在“高強(qiáng)度、低塑性”和“低強(qiáng)度、高（壓縮）塑性”兩種狀態(tài)之間往復(fù)調(diào)節(jié)。強(qiáng)度或流變應(yīng)力最大變化幅度可達(dá)1倍（增幅）。目前，對(duì)于這一現(xiàn)象的微觀機(jī)理尚不完全理解。初步的研究顯示材料強(qiáng)度提高與表面吸附對(duì)位錯(cuò)的釘扎作用有關(guān)。此項(xiàng)研究為解決材料強(qiáng)度與韌塑性不能兼顧的問題提供了新的思路。不同于犧牲部分強(qiáng)度和韌塑性以換取“最佳”綜合性能的傳統(tǒng)解決方案，新材料可根據(jù)需要，快速“切換”至不同力學(xué)性能狀態(tài)以“適應(yīng)”不同的工作環(huán)境。 該研究受到德國科學(xué)基金會(huì)（DFG）和中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目資助。發(fā)表于6月3日出版的美國《科學(xué)》周刊（Science 332(2011) 1179) http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/201106/t20110603_3282347.html |
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