高致密纳米晶Al材料的宏观拉伸性能及变形机制
The Macroscopic Tensile Property and Deformation Mechanism of High –density Nanocrystalline Al
项目批准号：
59971055，50071059中国科学院金属研究所 丛洪涛*、孙秀魁
对于普通多晶体材料,晶粒细化是提高材料综合力学性能的有效途径。 当晶粒尺寸细化至纳米量级时,其综合力学性能是否会大幅度提高,这是近年来人们努力探索的一个热点问题。受制备技术的限制，以往的纳米金属样品不但尺寸过小而且含有微孔隙等缺陷，样品的塑性指标都非常低，未能真实反映纳米材料的力学性能。
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● 创新点 通过常规力学性能测试研究三维大尺寸金属纳米体材料的拉伸性能，此类工作尚无报导。 ● 主要研究成果 本项目以三维大尺寸纳米晶Al材料为研究对象，采用蒸发加冷压制成Ф25×2mm和Ф40×5mm的两种纳米晶Al块材，经适当热处理和冷扎形处理，制备出致密度达99%试样。见图1。 在国际上首次用常规拉伸实验发现：冷轧纳米Al的屈服强度σ0.2和断裂强度σb分别是普通多晶Al 的12~16 倍和5~6 倍；延伸率δ比冷轧普通多晶Al 高约28%，达到8%，如图2 所示。其断口形貌为典型韧窝状塑性断口，见图3。 |
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● 意义
深化了人们对纳米材料本征力学性能的认识：纳米金属材料不但强度非常高，而且塑性也可能特别好。
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● 代表性论文
1. X.K.Sun, H.T.Cong, et al. "Preparation and Mechanical Properties of Highly Densified Nanocrystalline Al" , Metall. Mater.
Trans. 31A, 1017-1024(2000)
2. B.Cai, Q.P.Kong, H.T.Cong，et al. “Internal Friction of Nanocrystalline Aluminum prepared by Plasma Evaporation and
Compaction", Scripta Meterilia. (2001) in press
工程与材料科学部、国际合作局
主办
数理科学部、化学科学部 协办
