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近日，据韩国研究财团透露，高丽大学和韩国科学技术院（KAIST）联合研究小组开发了一种新型中熵合金，兼具超高强度和高延性的优点。 通常而言，高强合金的制备主要采用了析出物的原理。将多种金属熔化并均匀混合后进行冷却，金属内部的合金元素就会以过饱和状态存在，如果对这些过饱和元素加热，则会以析出物的形式析出，金属基体组织就会变得更坚硬。众所周知，析出物尺寸越小、分布越均匀，合金的强度就越高，金属基体与析出物之间的界面属性决定了析出物的尺寸和分布。当界面具有不稳定的高能量时，析出物会迅速长大，以消除这些能量。为了防止这种情况，通常采用了一种不共格界面，可以将金属基体与析出物的原子排列进行连续连接，目的是通过降低界面的能量来抑制析出物的长大。但在这种情况下，具有不共格界面析出物的相关元素非常有限，因此，很难真正有效利用合金中的各种析出物。 对此，研究团队摆脱了传统方式，利用半共格界面析出物，提出了设计超高强中熵合金的可能性。利用半共格界面将金属和析出物之间的原子排列以特定周期进行连接，降低了界面能量，延迟了析出物的长大速度。在对金属施加外力时，沿特定方向永久应变集中的部位形成了几十纳米的析出物，能够在整个合金组织中均匀形成应变集中部位，使得析出物均匀分布。研究结果表明，这种新型的中熵合金具有仅次于超高强钢板的抗拉强度（1.6GPa），同时获得了高延伸率（27%），即使形状发生变化也不会轻易断裂。 此次研究的成果目前已经刊载于国际知名学术期刊《自然通讯》第12卷，论文名称为《超强韧性中熵合金的剪切带驱动析出弥散》。另外，研究团队计划通过此次研究确认该合金在常温下的力学特性，然后对高温或低温环境下的力学特性进行后续研究。 |
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