科创中国

新材料技术

现代工业材料往往被要求具有优异的综合性能。高速列车中使用的接触线要求具有高强度和韧性、高导电性和耐磨性，这些往往是相互权衡的。在这项工作中，我们发展了多维动态脉冲塑性变形技术，在CuCrZr合金中构建了具有高密度纳米沉淀物的分形结构，并打破了现有铜合金的强度、导电性和延展性极限。CuCrZr合金表现出前所未有的综合性能，具有626 MPa的高极限抗拉强度、19 %的延展性和82%的国际退火铜标准（IACS）的电导率。微观结构分析表明，分形结构和高密度的纳米Cr沉淀阻挡和积累位错，但使电子沿着CuCrZr线的轴线不受影响地流动，从而产生高韧性和高导电性。我们的发现验证了分形结构有潜力获得具有超优异综合性能的材料。

多维动态脉冲塑性变形技术：通过发展多维动态脉冲塑性变形技术，成功构建了CuCrZr合金中具有高密度纳米沉淀物的分形结构。这一创新技术为材料性能的提升提供了新的途径。 极高的综合性能：CuCrZr合金展示了前所未有的综合性能。它具有高达626 MPa的极限抗拉强度，19%的延展性和82%的国际退火铜标准（IACS）的电导率。这意味着该材料在高强度、高韧性、高导电性等方面都取得了突破性的表现。 分形结构和纳米沉淀物的作用：微观结构分析表明，CuCrZr合金中的分形结构和高密度的纳米Cr沉淀物起到了关键作用。它们阻碍和积累位错，同时使电子沿着CuCrZr线的轴线自由流动，从而产生了高韧性和高导电性的特性。 潜力验证：该研究验证了分形结构在获得具有超优异综合性能的材料方面具有潜力。这一发现有望为设计和制备其他材料提供新的思路和方法。

赵永好，南京理工大学二级教授，博导，纳米异构材料中心执行主任，国家杰出青年基金获得者，江苏省先进微纳米材料与技术高校重点实验室副主任，先进金属与金属间化合物材料技术工业和信息化部重点实验室副主任，江苏省高层次“创新创业”人才和教育部新世纪优秀人才，《美国名人录(Marquis Who’s Who in America)》67-65卷收录。长期从事块体纳米金属材料和高熵合金的力学性能、热稳定性和变形机理研究并取得突出成绩，在Nat. Mater.（1）、Adv. Mater.（8）、Nat. Commun.（1）、Phys. Rev. Lett.（2）、Nano. Lett.（1）、Acta Mater.（17）等国际学术期刊发表SCI论文230余篇，论文被引用18000余次，H index = 61，第一作者论文有2篇被SCI引用超过900次、15篇被SCI引用超过100次；获授权美国发明专利1项、中国发明专利38项。国际学术会议摘要110余篇，包括4次大会特邀报告和20余次邀请报告。

点击查看