基于应变匹配实现复合材料中纳米线的本征力学性能——金属纳米复合材料发展的新机遇

材料的高强度及大弹性应变性能一直是人类追求的目标。鉴于纳米线的超大弹性应变及超高强度,材料科学家们预见,以其增强的复合材料应具有超常力学性能。然而已有的研究结果却令人失望,其原因是纳米线的超常力学性能难以在复合材料中体现,这一"超常性能未从纳米走向宏观"的现象被喻为"死亡之谷"。因此,实现复合材料中纳米材料组元的超大弹性应变及超高强度成为了开发高性能纳米复合材料亟待解决的关键问题。中国石油大学(北京)崔立山教授团队与国内外学者合作,将传统相变领域与前沿纳米领域交叉融合,提出了基体相变应变与纳米线弹性应变相匹配概念,跨越了"死亡之谷",为研发高性能金属纳米复合材料开创了新机遇,该项工作入选了"2013年度中国科学十大进展"。本刊特邀崔立山教授团队郝世杰博士对基于应变匹配实现复合材料中纳米线超常力学性能这一全新概念开展的研究工作进行深度报道,以期将这一新思想与国内同行分享与交流。