中科院金属研究所金属纳米材料获重要突破

2004-04-20 09:25:45
华夏经纬网

  华夏经纬网420日讯:据沈阳日报报道,过去,任何材料均无法兼得的超高强度和高导电性,在中科院金属研究所研制出的一种纳米孪晶纯铜上同时实现。这一成果标志着我国在金属纳米材料方面的研究工作获得重要突破。

  

  419日,记者看到最近一期的美国《 S cience》周刊,上面报道了此项成果。该刊认为利用纳米尺寸孪晶实现纯铜的超高强度和高导电性是一个十分重要的突破,这是其它任何强化技术无法达到的。

 

  工业中应用的导电材料绝大多数是各种金属和合金材料。强度和导电性是导体金属材料的两个至关重要性能,在工业应用中往往需要导体材料同时具有高强度和高导电性。例如导电磁铁线圈中的导线既要承受巨大的电磁作用力,又要保持较低电阻以降低电流导致的温度升高。然而,在常规金属材料中这两种性能往往相互抵触,不可兼得。纯金属(如银、铜等)具有很高的导电率,但其强度较低(均小于100MPa)。通过多种强化手段可以提高金属的强度,如合金化(添加合金元素),但这些强化技术往往导致金属材料电导率的大幅度降低。因此,实现金属材料的高强度和高导电性是一项长期以来有待解决的重大科技难题。

 

  为解决这一难题,中科院金属研究所沈阳材料科学国家实验室提出利用纳米尺寸的生长孪晶强化金属的新途径,以实现超高强度和高导电性。他们采用脉冲电解沉积技术制备出具有高密度纳米尺寸生长孪晶的纯铜薄膜,通过工艺过程研究调整样品的晶粒尺寸、孪晶厚度及其分布、织构状态等,获得了具有超高强度和高导电性的纯铜样品,其拉伸强度是普通纯铜的十倍以上,达到高强度钢或铜晶须的强度水平,而室温电导率与无氧高导铜相当。

 

  美国《 S cience》周刊认为,这项成果不但为材料的强化技术和高强高导材料的研制开辟了一个新领域,而且将对相关工业应用领域产生重要推动作用,如超导磁铁技术、电力传输系统、机电装备及微机电系统等。此项成果也将对纳米材料技术的发展产生重要影响。

  
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