k8凯发国际官方入口兰州化物所联合香港城市大学在超耐磨高熵纳米复合材料方面获新进
中国科学院兰州分院成立于1954年◈◈◈,是中国科学院在全国9个分院之一◈◈◈,作为中国科学院的派出机构k8凯发国际官方入口◈◈◈,负责联系在甘肃和青海的院属科研单位◈◈◈。包括◈◈◈:近代物理研究所◈◈◈、兰州化学物理研究所◈◈◈、西北生态环境资源研究院◈◈◈、青海盐湖研究所以及西北高原生物研究所k8凯发娱乐◈◈◈。◈◈◈。建院近70年来◈◈◈,兰州分院在中国科学院和中共甘肃k8凯发国际官方入口◈◈◈、青海省委◈◈◈、省政府的正确领导和亲切关怀下蓬勃发展◈◈◈,取得了一大批重大科研创新成果凯发天生赢家一触即发◈◈◈,◈◈◈,为我国科技事业发展作出了应有贡献◈◈◈。主要包...
在高温极端服役条件下同时实现低摩擦与超高耐磨性◈◈◈,一直是材料学与摩擦学领域面临的核心挑战◈◈◈。传统金属材料在800 °C以上的高温滑动过程中易因热软化与氧化生成脆性碎屑◈◈◈,导致表面开裂重生之明星狩猎者重生之明星狩猎者◈◈◈、剥落而快速失效◈◈◈。虽然表面氧化物层在一定条件下能提供部分保护◈◈◈,但其脆性和附着力不足k8凯发国际官方入口◈◈◈,致使在高载荷和长期运行中难以保持稳定◈◈◈。因此◈◈◈,如何构建一种能够在摩擦应力演化过程中动态适应并实现自修复的高温抗磨表层◈◈◈,成为该领域亟待解决的科学技术问题◈◈◈。
近日k8凯发国际官方入口◈◈◈,中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室高温摩擦学课题组与香港城市大学机械工程系先进结构材料课题组◈◈◈,在长期合作基础上提出了一种基于晶体-非晶异质结构与梯度纳米氧化层协同调控的高熵纳米复合材料设计策略◈◈◈。团队设计制备了一种Co25Ni23Cr20Fe20Ti6Al4B2高熵纳米复合材料重生之明星狩猎者◈◈◈,包含高密度Ti–O富集非晶纳米析出相的多级异质结构◈◈◈。在1000 ℃和较高接触应力条件下◈◈◈,该材料表面原位生成微米级厚度的梯度纳米釉质层◈◈◈,其晶粒尺寸沿深度方向从表面25nm渐增至基体112nmk8凯发国际官方入口◈◈◈,实现了应变逐层协调与应力有效缓解◈◈◈。得益于这一结构演化◈◈◈,该材料在1000 °C实验中获得了-2.3×10-6mm3/Nm的稳定负磨损率与0.26的低摩擦系数k8凯发国际官方入口◈◈◈,刷新了金属基抗磨材料的高温性能纪录◈◈◈。
微结构表征与力学测试表明◈◈◈,该材料在1000 °C高温下形成的梯度氧化层展现出显著的深度依赖性弹塑性能◈◈◈。纳米压痕与微柱压缩实验发现◈◈◈,随着测试深度增加◈◈◈,该氧化层硬度逐渐下降而弹性模量上升重生之明星狩猎者◈◈◈,实现了异质性载荷传导路径优化◈◈◈。晶体-玻璃异质基体中的非晶纳米析出相在滑动过程中有效抑制了位错迁移与晶粒粗化k8凯发国际官方入口◈◈◈,提升了基体的高温形变稳定性凯发天生赢家一触即发官网◈◈◈,◈◈◈。同时◈◈◈,这些纳米析出相作为强化点位◈◈◈,激活了滑动面下的微带与堆垛层错网络◈◈◈,从而促进了表面层的动态再结晶◈◈◈。这一从微观结构到摩擦性能的协同调控◈◈◈,突破了传统金属在高温极限下无法维持润滑性能与结构稳定性的瓶颈◈◈◈。
该成果为极端环境下摩擦学材料的设计提供了新的思路和方法重生之明星狩猎者◈◈◈,具有广阔的工程应用前景重生之明星狩猎者◈◈◈。提出的“基于多组分成分波动和结构梯度触发磨损自适应修复行为”的协同机制k8凯发国际官方入口凯发在线平台◈◈◈!◈◈◈,不仅可用于燃气轮机◈◈◈、高速轴承◈◈◈、航空热端部件等高温机械系统◈◈◈,还可拓展至核能装备重生之明星狩猎者◈◈◈、空间探测器及高温模具等需要长寿命服役的关键部件制造中◈◈◈,对提升我国高端装备在极端条件下的可靠性具有重要意义◈◈◈。
