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基于应变匹配的高性能金属纳米复合材料研究进展

论文摘要

纳米线具有超高强度及超大弹性应变,以其增强的复合材料被预期具有超常力学性能,然而,已有研究结果一直"令人失望"。其原因是纳米线的超常力学性能未能在复合材料中体现。基于对位错滑移型金属基体中的位错与纳米线界面交互作用是"失望"之源的猜想,提出采用点阵切变型金属的切应变与纳米线的弹性应变相匹配的设计概念,选择纳米线Nb/NiTi记忆合金等体系,证实了纳米线(带、粒子)的超常力学性能得以在复合材料中体现,使复合材料具备超常力学性能成为现实。此外,还发现上述突破可引发复合材料呈现超常力学性能的新机制(大应力耦合效应等)。据此设计的Nb纳米线/NiTi记忆合金复合材料兼具:弹性应变极限大于6%,弹性模量低于28 GPa,屈服强度高达1.65 GPa。

论文目录

  • 1 应变匹配概念的提出及证实
  • 2 相变基体中纳米线超大弹性变形的特异性
  • 3 相变基体中纳米线弹性变形行为的TEM观察
  • 4 应变匹配概念的普适性
  •   4.1 普适于纳米带
  •   4.2 普适于纳米粒子
  •   4.3 普适于去孪晶基体
  • 5 利用应变匹配概念研发高性能复合材料
  •   5.1 指导研发高力学性能复合材料
  •     5.1.1 超大线弹性应变Nb纳米线/NiTi记忆合金复合材料丝材
  •     5.1.2 高超弹应力小滞后Nb纳米线/NiTi记忆合金复合材料
  •     5.1.3 研发高强高韧Ti3Sn/NiTi记忆合金复合材料
  •   5.2 提高NiTi记忆合金的双程驱动特性
  •   5.3 指导研发优异物理与化学性能的复合材料
  •     5.3.1 提高Nb纳米线/NiTi基体复合材料的超导温度
  •     5.3.2 提高NiTi合金表面Pt纳米膜的电催化性能
  • 6 结论与展望

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 崔立山,姜大强

    关键词: 应变匹配,马氏体相变,形状记忆合金,纳米复合材料

    来源: 金属学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 中国石油大学(北京)理学院

    基金: 国家自然科学基金项目No.51231008~~

    分类号: TB33

    页码: 45-58

    总页数: 14

    文件大小: 1844K

    下载量: 164

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/944aff77db5ec3f032ebc6ca.html