高性能金属材料の開発

中国科学院金属研究所瀋陽国立材料科学研究センターのナノ材料科学スタジオの博士後期研究員であるXuWei、Zhang Bo、Li Xiuyan、Lu Keは、閉じ込められた結晶構造が高温原子を大幅に低減できることを発見しました。の拡散率al-mg合金。平衡融解温度では、閉じ込められた結晶構造の見かけの粒界拡散速度は、同じ組成の材料の粒界拡散のそれよりも約7桁低い。

この発見は、閉じ込められた結晶構造の新しい原子拡散挙動を明らかにするだけでなく、この新しい準安定構造を使用することにより、高温での金属材料の原子拡散速度を大幅に低減できることを示しています。性能と高い熱安定性の金属材料。

原子拡散は、材料の構造と特性を制御するための基本的なプロセスです。

金属の高い拡散速度を使用して、金属材料の構造と特性を低温で大幅に調整することができ、優れた包括的な特性が得られます。しかし、拡散速度が速いと、高温での金属材料の構造が不安定になり、多くの金属は優れた特性と強度を失うように見えます。

2020年に、チームは制限結晶構造と呼ばれる新しいタイプの準安定構造を発見しました。その後、研究チームは、自己開発の低温塑性変形技術を使用して、飽和Al-15％Mg合金ウェーハの粒子サイズを以下に微細化しました。 10ナノメートル、制限された結晶構造を取得することに成功しました。この構造を使用して、合金の加熱プロセス中の3つの原子拡散律速構造の進化を体系的に研究しました。

結果は、合金の融点に近い高温での閉じ込められた結晶構造によって3つの構造の進化を効果的に抑制でき、合金の融点でさえ平衡融点と比較して69K上昇することを示しています。超低原子拡散率を示しています。