镍、钛、铜、铝,这些看似冷冰冰的金属,在兰州理工大学科研团队的手中变得鲜活起来。从抗压能力到抗裂纹性能,再到热稳定性,它们的隐藏技能被一一挖掘。相关成果分别在国际金属材料和腐蚀领域顶级期刊上发表。
众所周知,镍是金属界的“硬汉”,但兰理工的研究团队发现,镍其实也需要“放松”。他们用分子动力学模拟,研究了镍的晶界怎么通过“变形孪生诱导晶界弛豫”来达到一种“瑜伽式”的自我舒展方式。这项研究不仅揭示了镍和铜纳米双晶的奥秘,还为未来的材料设计提供了新思路。
兰州理工大学的科学家们还给对一种叫“TC4钛合金”的金属进行了“压力测试”,看看它在海水和空气中谁更容易“崩溃”。结果发现,海洋环境中的应力和腐蚀就像“双重打击”,让钛合金的裂纹扩展更快,不过,研究团队已经找到了提升钛合金抗裂纹性能的方法。这项研究不仅让钛合金更“抗压”,还为它在海洋工程中的应用提供了理论支持。
铜和铝是面心立方结构金属的老大哥,研究团队还研究了它们的特殊晶体结构——Schwarz晶体的热稳定性。简单来说,这种晶体结构就像一座“微型迷宫”,但在高温下可能会“塌方”。兰州理工大学的研究团队和中科院的科学家们一起,研究了它们的Schwarz晶体结构,成功解释了这种晶体的热稳定性问题,并为未来的纳米金属设计提供了理论依据。该模型不仅适用于面心立方结构金属,还可推广到其他晶体结构的金属和合金中。
上述系列研究工作得到中组部“西部之光”人才培养计划、甘肃省科技重大专项和甘肃省材料基因与结构基础学科研究中心等项目的资助。(甘肃科技报)
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