科学家发现材料素化新途径促进材料可持续发展

2019-05-25 15:20:59 来源: 新华网
中性

  新华网603888)沈阳5月25日电(记者王莹)工程合金的性能提升通常利用合金化来实现,但是随着材料合金化程度的不断提高,材料性能提升趋缓,而材料的资源依赖性、成本和回收利用难度不断提高。如何少依赖或不依赖合金化并大幅度提高材料的综合性能,实现材料“素化”?沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士和李秀艳研究员撰写了关于晶界调控实现材料素化的展望性论文——《材料素化促进材料可持续发展》,5月24日在线发表在《科学》期刊上。

  材料素化旨在通过跨尺度材料组织结构调控实现材料性能提升,替代合金化,减少合金元素的使用,促进材料回收和再利用。据介绍,伴随着全球工业化进程,各类材料的大量制造和使用对地球资源的消耗不断加剧,材料可持续发展越来越受到世界各国科学家和政策制定者的重视。

  论文以晶界调控实现材料素化为主线,阐述了素化的原理以及晶界调控方面的最新进展。文中提出,与传统的合金化强化原理即阻碍位错运动不同,纯金属或低合金化材料可通过抑制位错形核来提高材料强度,从而达到减少合金元素使用,提高材料可持续性的目的。材料素化不但可以大幅度提升材料性能,而且还将对材料及器件的制造产生深远影响。

  该工作得到科技部国家重点研发计划的支持。

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