《納米多孔金屬材料力學特性的理論與實驗研究》是依託武漢大學，由夏熱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米多孔金屬材料力學特性的理論與實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：夏熱
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米多孔金屬材料具有獨特的化學及物理性質，在感測與激勵、化學催化、組織工程等領域有廣泛的套用前景。明確納米多孔金屬的力學性能對其功能化套用有重要的理論和實際意義。本項目採用理論分析和實驗測試相結合的研究方法進行納米多孔金屬材料力學特性研究。主要內容包括：分別以納米多孔金及兩級納米多孔金膜為測試對象，系統研究微結構形態和尺寸對其基本力學性能和表面浸潤性能的影響；基於表面彈性理論，建立包含表面效應的力學模型，理論分析確定納米多孔材料和多級納米多孔材料的力學特性，詮釋實驗現象和規律；建立適用於納米多孔材料和多級納米多孔材料的浸潤模型；通過測量鉑修飾納米多孔金膜的基本力學參數，考察表面修飾在調控納米多孔金屬材料力學性能上的功效。本項目的開展，將為揭示納米多孔金屬材料的力學行為，完善其力學分析體系，改善力學性能等方面提供實驗數據和理論依據。
結題摘要
納米多孔材料是一種兼具納米功能和多孔結構雙重屬性的新型功能材料，探知其力學行為和變形機制,對了解材料性能並開拓其套用前景有著重要意義。我們首先針對以往研究中存在的重點，難點和爭議點進行了總結分析。隨後，基於脫合金腐蝕法製備了納米多孔金屬材料並通過控制後處理工藝調節其孔棱尺寸。採用拉伸，納米壓痕等手段獲得了其基本的力學、熱學性能及表面修飾對其力學性能的影響規律。發現納米多孔金屬的模量，熱導率具有明顯的尺寸效應，表面修飾技術能顯著提高該類材料的硬度值。結合實驗結果，基於表面彈性理論，建立了納米多孔金屬和多級納米多孔金屬的力學分析框架，得到了孔棱尺寸和微結構依賴的力學行為分析模型。分析了低維納米材料的浸潤特性，並藉此自下而上的研究了納米多孔金屬的浸潤特性，結果表明隨著孔棱尺寸的增大，納米多孔金屬浸潤特性發生了明顯的轉變。
