梯度纳米结构材料

doi:10.11900/0412.1961.2014.00395

金属学报

2015, Vol. 51

Issue (1): 1-10 DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00395

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梯度纳米结构材料

卢柯(

)

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室, 沈阳110016

GRADIENT NANOSTRUCTURED MATERIALS

LU Ke(

)

Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

引用本文:

卢柯. 梯度纳米结构材料[J]. 金属学报, 2015, 51(1): 1-10.
Ke LU. GRADIENT NANOSTRUCTURED MATERIALS[J]. Acta Metall Sin, 2015, 51(1): 1-10.

全文: PDF(3441 KB) HTML

摘要:

本文简要综述了近年来国内外关于梯度纳米结构材料的研究进展, 包括梯度纳米结构的分类, 梯度纳米结构材料的主要性能特点及制备加工技术. 对梯度纳米结构材料面临的一些基础科学问题和工业应用探索进行了讨论和展望.

关键词 ：纳米材料, 梯度纳米结构, 性能, 制备加工

Abstract：

In this paper, research progresses on gradient nanostructured materials in recent years is briefly reviewed. It includes classification of gradient nanostructures, properties and processing techniques of the gradient nanostructured materials. Perspectives and challenges on scientific understanding and industrial applications of gradient nanostructured materials are addressed.

Key words： nanostructured materials gradient nanostructure property synthesis and processing

收稿日期: 2014-07-18

ZTFLH:

TG146

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图1 纯Ni 的强度随结构尺寸的变化[4]

图2 梯度纳米结构的分类: 梯度纳米晶粒结构、梯度纳米孪晶结构、梯度纳米层片结构和梯度纳米柱状结构[4]

图3 具有梯度纳米晶粒结构表层纯Cu棒状样品的拉伸曲线[3]及强度-拉伸均匀延伸率匹配

图4 具有梯度纳米晶粒结构表层纯Cu样品在不同拉伸变形量下的硬度随距表面深度的变化关系[19]

图5 梯度纳米材料的强度-塑性匹配与传统粗晶材料、纳米晶材料及纳米晶-粗晶混合材料的比较[24]

图6 Z5CND-16马氏体不锈钢经SMGT处理(及退火)后扭转疲劳性能测试结果[26]

图7 130 ℃时63Ni在纯Cu梯度纳米结构表层中不同层深处扩散系数、晶界扩散系数和孪晶界扩散系数的变化(退火态粗晶态大角晶界的扩散系数作为对比)[28]

图8 原始粗晶纯Fe和具有梯度纳米结构表层的纯Fe样品在300 ℃气体渗氮9 h后的表层截面组织[30]

图9 纯Cu中梯度纳米晶粒结构(GNG)与粗晶结构(CG)在拉伸变形后的表面形貌比较[4]

图10 三种梯度塑性变形方式: 表面压入式梯度变形、表面碾磨式梯度变形和表面碾压式梯度变形[4]

图11 梯度纳米结构表现的一些特性总结[4]

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