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研究发现金属形变原因 可延长汽车材料使用寿命
2021-2-8  来源:-  作者:-  访问量:

 
    制造行业一直在寻求一种更坚固、更轻、更便宜的材料,在保持效率不变的同时,降低成本,而这正是企业取得成功的方法,从理论上讲,这也有利于消费者。

    但如果材料更坚固、更轻、更便宜,会不会导致汽车使用材料的寿命缩短呢?由西方材料工程师Hamidreza Abdolvand领导的国际研究小组发表在期刊《Acta Materialia and Communications Materials》的最新研究表明,这一问题可以被解决。

    Abdolvand与西方工程学研究生Karim Louca,以及欧洲同步辐射实验室(ESRF)和法国国立高等工程技术学校的合作者合作,发现了导致汽车和核反应堆中金属变形(形变)的重要因素,并开发出新模型可以预测材料寿命。

    Abdolvand表示,第一步是更好的理解“孪生”,孪生是固体材料的纳米级结构块发生变形时,晶体特定晶面(孪晶面)的原子沿一定方向(孪生方向)协同位移(称为切变)的结果。研究领导者Abdolvand表示:“孪生在材料科学中非常重要。目前,科学界很难预测孪生现象,因为它的发生过程非常快。所以,我的团队和合作者想了解它们到底是如何引发的,需要什么条件,以及它们如何处理材料特性。”

    载荷与锆或镁接触会形成孪晶,前者可用于核反应堆,后者可用于汽车。 Abdolvand解释说,当移除或反转相同的载荷时,孪生现象有时会消失。孪生发生可能有利,也可能带来弊端:它可以提高材料的延展性,使材料更易于重塑且不会破裂,但有时也会导致断裂,这取决于载荷和局部应力条件。

    在COVID-19疫情之前,Abdolvand和他的团队曾前往法国与ESRF合作,使用ESRF的ID11光束线对汽车和核反应堆零件进行3-D同步加速器X射线衍射实验。
 
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