多主元合金的应力致固态非晶化

近十年来,多主元合金由于独特的结构及优异的性能引起了广泛的研究兴趣.随着对合金性能要求不断提升,在多主元合金中引入非晶相成为合金设计的一种新途径.由于应力加载能产生特定应变,从而显著地改变合金微观组织以及性能,因此应力加载成为了近年来获得非晶态结构和合金优化设计的一种简单有效的策略.这种固态非晶化的实现形式主要有球磨法、高压扭转、挤锻压、拉伸、冲击压缩等.通过实验观察和数值模拟,可以对非晶化的机制、实现非晶化的微观组织演化和非晶化对材料性能的影响进行进一步研究.本文对应力致非晶化这一研究方向的最新研究成果进行了总结和展望,可为进一步理解多主元合金中的非晶化转变,以及新型合金的设计及性能优化提供新的思路与方案.

超声辅助快速冷焊接块体金属玻璃

玻璃形成能力是金属玻璃领域中长期存在的问题,它极大地限制了金属玻璃的最大铸造尺寸和广泛应用.在本研究中,我们报道了超声辅助快速冷焊接块体金属玻璃的方法.在不需要焊料的情况下,通过20,000赫兹的高频振动实现了不同组分金属玻璃的结合,并且保证了金属玻璃的非晶态特性.超声技术有低温低压快速焊接的优点,其中焊接温度接近室温,压强小于1 MPa,焊接时间小于1 s.根据观察到的现象,随着金属玻璃氧化层的不断破裂,金属玻璃被超声振动激活并通过破裂的氧化层扩散到基体中,同时超声振动加速了扩散的过程,最终实现金属玻璃界面的稳定结合.这种普适性的超声辅助焊接工艺可以实现金属玻璃的大块化,以及不同组分的非晶态复合材料与新性能的设计.

溶解制造多孔金属玻璃

简单、精密、可控的制造技术在功能表面中具有广阔的应用前景.在这项工作中,我们通过使用食盐这种水溶性材料作为模板,利用金属玻璃优异的热塑成型性能,成功地实现了多孔金属玻璃的溶解制造.通过这种溶解制造方法制备的微/纳米结构具有良好的可调控性,不仅可以制备大面积多孔结构,还可以制备具有纳米级复制精度的有序规则阵列.其中,通过可溶性模板策略制备的无序多孔结构具有约140°的水滴接触角和接近于0°的油滴接触角,可用于油水分离,并且在强酸和强碱的环境中浸泡后表现出稳定的润湿性.即使在严重磨损后,带有多孔结构的表面仍可保持约130°的水滴接触角和约4°的油滴接触角.此外,该策略显示出优异的可重复使用性能.通过在同一个金属玻璃表面上重构三次多孔结构,发现每次重构的多孔结构的润湿性没有显著变化.本文的研究成果为制备多级孔结构及功能表面提供了一种简便可控的方法.