本报讯(记者沈春蕾)记者从中科院金属研讨所得悉，沈阳资料科学国家(联合)实验室卢柯研讨组在超硬超高稳定性金属纳米结构研讨上取得严重打破，他们使用自行研制的新式塑性变形技能，在金属镍表层成功打破了这一晶粒标准极限，取得纳米级厚度并具有小角晶界的层片结构，一起发现这种纳米层片结构兼具超高硬度和耐热性。这种纳米结构打破了传统金属资料的强度—稳定性倒置联系，为开发新一代高归纳功能纳米金属资料拓荒了新途径。相关研讨成果发表于10月18日出书的美国《科学》杂志。
据介绍，对金属资料来严峻塑性变形可明显细化其微观安排，使晶粒细化至亚微米(0.1~1微米)标准，然后大幅度进步其强度。但进一步塑性变形时，晶粒不再细化，资料微观结构趋于稳态，到达极限晶粒标准，构成三维等轴状超细晶结构，绝大多数晶界为大角晶界。
怎么打破这一晶粒标准极限，进一步细化微观安排，在持续进步金属资料强度的一起进步其结构稳定性，是当今纳米金属资料研讨面对的一个严重科学难题。
研讨标明，塑性变形过程中进步变形速率和变形梯度，可有用进步位错增殖及贮存位错密度，然后促进晶粒细化进程。为此，卢柯研讨组使用外表机械碾磨处理在金属纯镍棒表层完成了高速剪切塑性变形，这种塑性变形可在资料最表层一起取得大应变量、高应变速率和高应变梯度。跟着距外表深度添加，应变量、应变速率和应变梯度呈梯度下降，构成呈梯度散布的微观结构。
纳米标准的层片厚度是超高硬度的实质原因，而高热稳定性源于其间的平直小角晶界和强变形织构。这种新式超硬超高稳定性金属纳米结构有望在工程资猜中得到使用，以供给其耐磨性和疲惫功能。
