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美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》近日發(fā)表了一項(xiàng)研究成果：南京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授朱運(yùn)田團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種讓鈦金屬既能獲得超細(xì)晶的高強(qiáng)度，同時(shí)又能獲得粗晶大拉伸塑性的新方法。

強(qiáng)度和塑性是衡量金屬材料優(yōu)劣與否的兩大重要力學(xué)性能。金屬材料的強(qiáng)度和拉伸塑性通常取決于其內(nèi)部晶粒尺寸的大小。傳統(tǒng)的粗晶一般具有較大的拉伸塑性，而當(dāng)晶粒尺寸減小至納米尺寸時(shí)，其強(qiáng)度在顯著提升的同時(shí)，也喪失了幾乎全部的拉伸塑性。因此，如何能夠讓金屬材料同時(shí)獲得超細(xì)晶的高強(qiáng)度以及粗晶的大拉伸塑性就成為了世界材料科學(xué)一大技術(shù)性難題。

朱運(yùn)田團(tuán)隊(duì)在鈦金屬中研制出了一種以高強(qiáng)度的超細(xì)晶“硬”層片為基體，彌散分布著大塑性再結(jié)晶“軟”層片的全新微觀結(jié)構(gòu)。這種被稱(chēng)為“軟—硬”層片的結(jié)構(gòu)不僅具備了超細(xì)晶結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度，同時(shí)還具有傳統(tǒng)粗晶的大拉伸塑性。該團(tuán)隊(duì)還開(kāi)創(chuàng)性地提出了一種同時(shí)獲得超細(xì)晶高強(qiáng)度和粗晶大塑性的新思路。

令世界材料科學(xué)界驚喜的是，這種鈦金屬“軟—硬”層片微結(jié)構(gòu)，其實(shí)通過(guò)工業(yè)上最普遍的成型技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)。這意味著，該研究成果已具備了規(guī)模化生產(chǎn)和應(yīng)用的前景。

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