课题组研究成果“Uncovering the role of nanoscale Si particles on the thermal stability of a lamellar-nanostructured Al–1%Si alloy”发表在知名期刊《Materials Research Letters》上,帅林飞为第一作者,黄天林、余天博为共同通讯作者。
纳米结构金属材料因其具有理想的强度、硬度、耐磨性和抗高周疲劳性等许多粗晶金属材料所不具备的理想性能而备受推崇。然而纳米结构金属材料中高密度的晶体缺陷导致其微观组织结构极不稳定,限制了纳米结构金属材料的应用。因此提高纳米结构的热稳定性具有重要的学术意义和工程意义。对于通过高应变塑性变形得到的层状纳米结构,Y型三叉线(Y-junction)迁移是其均匀粗化的主要机制,Y-junction的运动沿形成Y-junction层状界面平行的方向,不同于晶界的迁移沿界面曲率方向。此外层状纳米结构中均匀分布的纳米颗粒会对Y-junction的迁移产生影响进一步影响层状纳米结构的粗化,目前对于该影响的具体机制还不明晰。我们之前对层状纳米结构的原位退火观察表明,沿晶界的析出相颗粒可以有效地稳定微观组织,尤其是析出相颗粒与伴生位错界面(IDBs)的共同作用会对Y-junction的运动产生强大的钉扎效果。在此基础上本研究设计了一种具有均匀分布纳米Si颗粒的层状Al-1%Si合金,通过透射电镜原位加热实验和块状样品退火实验,进一步提高层状纳米结构材料的热稳定性,揭示纳米颗粒调控热稳定性的机制。发现,Y-junction迁移过程中遇到片层界面和片层内部的Si颗粒都可以直接钉扎Y-junction;此外,Si颗粒可以与伴生位错界面相互作用钉扎Y-junction。
论文链接:
https://doi.org/10.1080/21663831.2024.2316198