《納米晶雙超過飽和固溶薄膜的結構演化與強化機制》是依託上海交通大學，由李戈揚擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米晶雙超過飽和固溶薄膜的結構演化與強化機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李戈揚
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
兼具置換和間隙兩種類型的雙超過飽和固溶薄膜在較低的溶質含量下就呈現出晶粒納米化和力學性能顯著提高的效果並具有很高的穩定性，展示出廣闊的套用前景和研究價值。 項目擬採用雙超過飽和固溶薄膜與置換型、間隙型單超過飽和固溶薄膜的對比研究，揭示超過飽和固溶薄膜微結構形成、演化和力學行為的規律。針對納米晶固溶體強化機制研究中難以區分各強化因素作用的瓶頸問題，創新性地採用二維結構納米多層膜實驗模擬的方法,孤立出納米晶的尺寸、溶質含量以及晶界的性質和寬度等微結構因素進行研究，揭示它們各自對薄膜強化的作用。在此基礎上提出雙超過飽和固溶薄膜材料設計和製備的原則。 項目的成果可為納米晶雙超過飽和固溶薄膜的進一步研究和工業套用提供理論支持。所揭示的各微結構因素在納米晶固溶體強化中的作用更具科學價值。
結題摘要
氣相沉積的超過飽和固溶薄膜時是一條獲得優異性能表面材料的有效途徑，項目針對現有對超過飽和固溶薄膜的研究主要集中在置換型固溶的合金體系中，材料體系較為單一，以及對薄膜微結構特徵和強化原因揭示不夠充分的現狀，項目研究了三類不同超過飽和固溶薄膜的結構特徵和強化效果以及各微結構因素在強化中的作用，主要成果體現在： 1.揭示了具有置換固溶特徵的Al-Ti、間隙固溶特徵的Al-B合金薄膜以及兼具置換和間隙固溶特徵的Al-TiB2、Al-TiC複合薄膜的微結構特徵和演化規律，並比較了它們的強化效果。 2.採用高溶質含量非晶層分隔低溶質含量晶體層的二維結構多層膜實驗模擬方法，揭示了晶粒尺寸、晶內溶質含量以及晶界的成分和寬度四個主要的微結構因素在納米晶合金強化中的作用、相對權重和變化規律；結合與三維結構納米晶薄膜的對比，獲得基於各微結構因素作用規律的納米晶合金薄膜強化機制和強度增量計算公式。 這些研究成果在超過飽和固溶薄膜材料體系拓展，微結構特徵揭示和主要微結構因素強化作用的揭示等方面取得了新進展。 項目發表論文12篇，其中SCI收錄11篇，培養博士生3名，碩士生6名。
