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科研动态|ky棋牌娱乐官网科研人员开发一种多级三维纳米层状双相锆合金
2019-06-25 15:22:29

锆合金具有极低的热中子捕获截面、优异的耐腐蚀性能和抗高温蠕变等特点,被广泛应用于核反应堆,如压力管和核燃料包壳等。随着核能向高燃耗和高安全性方向的发展,对核用锆合金的力学性能、抗辐照性能、热稳定性、抗蠕变和耐腐蚀能力提出了更高要求。近期研究表明,通过引入大量的界面能够有效地阻碍位错运动以提高材料强度;同时,界面作为辐照缺陷的陷阱能有效降低辐照损伤;界面材料还具有较好的热稳定性等优点。如果能在锆合金中引入大量界面,其性能将会得到全面提升。然而,现有方法制备的金属层状材料具有界面取向单一,力学性能各向异性,界面结合弱,塑性变形能力差等缺点。因此,发展制备大块多级三维纳米层状锆合金具有重要意义。

 

近日,西安交通大学ky棋牌娱乐官网微纳中心韩卫忠教授课题组,通过在相变前引入快速变形,增加相变形核位点密度,实现细化组织,成功制备了多级三维纳米层状双相锆合金。该合金组织包括数十微米的粗晶,粗晶中包含微米级的具有不同空间位向的局域平行片层结构,同时,平行片层由大量纳米尺度层状的hcp锆和bcc锆构成。多级三维纳米层状双相锆合金具有高强度、高加工硬化率和高延伸率等特点。在变形过程中,位错与大量的三维网状相界面相互作用产生背应力,促进位错由单一择优滑移转变为在多个滑移系统上的协调变形,从而在提高锆合金强度的同时,改善均匀变形能力。

上述研究成果以《具有高强度、高加工硬化能力、高延展性的多级三维纳米层状双相锆合金》为题发表在著名学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)。西安交通大学ky棋牌娱乐官网博士生张杰文为论文的第一作者,韩卫忠教授为论文的第一通讯作者,西安交通大学为论文的第一通讯作者单位。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家外专局111计划和西安交通大学青年拔尖人才计划等的共同资助。

论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.255501

 

编辑:yxh0503
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