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中国专家打造世界强度最高镁基金属玻璃

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  该院金属所徐坚研究员领导的研究组新近研制出目前世界上强度最高和具有强玻璃形成能力的镁合金,这一研究进展使中国在此领域跃居国际先进水平,对推动镁基金属玻璃作为新一类轻质高强度材料的应用具有重要意义。

  与多晶体金属材料相比,非晶态(亦称玻璃态)结构的金属材料具有高强度、耐腐蚀等优异性能。发展低成本、高性能、易于铸造成大尺寸块体材料的新型合金是始终是各国学者孜孜以求的目标,同时也是拥有材料最终实用化知识产权的关键。

  20世纪90年代初,日本科学家首先发现“镁-铜-钇”三元合金可采用铜模浇铸形成直径4毫米的金属玻璃圆棒。2000年进一步推出含有贵金属钯的镁合金,铜模浇铸金属玻璃圆棒的直径达到7毫米。镁基金属玻璃的断裂强度可达到770MPa,是普通工业镁合金的2-3倍,比强度可达到3.5′105N×m×kg-1,超过工业用铝合金和钛合金。

  中国科学院金属研究所“沈阳材料科学国家(联合)实验室”徐坚研究员的研究组,在国家自然科学基金的资助下,研究出目前世界上玻璃形成能力最强的镁合金,铜模浇铸的金属玻璃圆棒直径可达到9毫米。这一研究结果在《材料研究杂志》(J.Mater.Res.,vol.18,2003,p.2288)上发表。

  在此基础上,他们还与美国约翰霍普金斯大学E.Ma教授合作,发展了一种铁颗粒弥散分布于金属玻璃基体上的内生复合材料,材料的压缩断裂强度达到1000MPa,同时断裂前的塑性应变约为1%,材料的强度与塑性指标均为玻璃态镁合金前所未有,该项成果在申请国家发明专利之后,登载于《应用物理快报》(Appl.Phys.Lett.,vol.83,2003,p.2793)。

                         来源:中国建材电子商务网