鎳、鈦、銅、鋁,這些看似冷冰冰的金屬,在蘭州理工大學科研團隊的手中變得鮮活起來。從抗壓能力到抗裂紋性能,再到熱穩定性,它們的隱藏技能被一一挖掘。相關成果分別在國際金屬材料和腐蝕領域頂級期刊上發表。
眾所周知,鎳是金屬界的“硬漢”,但蘭理工的研究團隊發現,鎳其實也需要“放松”。他們用分子動力學模擬,研究了鎳的晶界怎么通過“變形孿生誘導晶界弛豫”來達到一種“瑜伽式”的自我舒展方式。這項研究不僅揭示了鎳和銅納米雙晶的奧秘,還為未來的材料設計提供了新思路。
蘭州理工大學的科學家們還給對一種叫“TC4鈦合金”的金屬進行了“壓力測試”,看看它在海水和空氣中誰更容易“崩潰”。結果發現,海洋環境中的應力和腐蝕就像“雙重打擊”,讓鈦合金的裂紋擴展更快,不過,研究團隊已經找到了提升鈦合金抗裂紋性能的方法。這項研究不僅讓鈦合金更“抗壓”,還為它在海洋工程中的應用提供了理論支持。
銅和鋁是面心立方結構金屬的老大哥,研究團隊還研究了它們的特殊晶體結構——Schwarz晶體的熱穩定性。簡單來說,這種晶體結構就像一座“微型迷宮”,但在高溫下可能會“塌方”。蘭州理工大學的研究團隊和中科院的科學家們一起,研究了它們的Schwarz晶體結構,成功解釋了這種晶體的熱穩定性問題,并為未來的納米金屬設計提供了理論依據。該模型不僅適用于面心立方結構金屬,還可推廣到其他晶體結構的金屬和合金中。
上述系列研究工作得到中組部“西部之光”人才培養計劃、甘肅省科技重大專項和甘肅省材料基因與結構基礎學科研究中心等項目的資助。(甘肅科技報)
(責任編輯:鄭文)