《納米結構鋁矽合金強韌化微觀機制的三維透射電鏡研究》是依託重慶大學，由馮宗強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米結構鋁矽合金強韌化微觀機制的三維透射電鏡研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮宗強
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在高強度基礎上實現強塑性匹配是納米結構金屬材料研究的重要目標。在納米結構Al-1%Si合金中引入在晶界擇優析出和晶內彌散分布的納米Si顆粒可使材料在獲得高強度的同時保持良好的塑性，這可能與塑性變形過程中形變位錯與上述具有特徵分布的納米Si顆粒及晶界的強烈互動作用有關。為深入理解這種互動作用，需要對晶界和基體中納米Si 顆粒的三維分布特性、形變位錯的三維組態及其隨應變的演化進行精確表征。傳統透射電鏡表征方法具有重疊投影效應，無法實現對微觀結構的三維表征。本項目採用透射電鏡衍襯像三維重構技術，分別精確表征納米結構Al-1%Si合金中納米Si顆粒的三維分布和位錯結構的三維組態，建立納米Si顆粒三維分布特徵和位錯結構三維特徵隨應變演化的相互關係，從而闡明塑性變形過程中位錯與顆粒的互動作用機理及其對材料加工硬化和強塑性的關係。研究結果將豐富三維材料科學，並為最佳化設計納米結構材料提供理論指導。
結題摘要
本項目按計畫製備了納米結構Al-1%Si合金材料，採用衍襯像重構方法獲得了納米Si顆粒和位錯界面三維重構像，研究了納米Si顆粒的三維分布特徵和小角度位錯界面的位錯組分和三維構型；以形變純鋁中的幾何必須界面和伴生位錯界面為對象，研究了具有四邊、五邊和六邊形位錯網路界面的位錯組分和三維構型，揭示了三維位錯結構與晶體取向差之間的關係；以商用Al-Cu-Mg合金為模型材料，進一步改進了位錯三維重構技術思路，最佳化了位錯三維重構算法和可視化方法，建立了位錯三維高通量表征新方法。在技術探索和開發的基礎上，系統研究了Al-Cu-Mg合金中本徵位錯和界面位錯的形態與晶體學特徵，揭示了各類本徵位錯和位錯界面的形成與演化機理。項目研究的亮點在於，在集成透射電鏡位錯三維重構技術及關聯晶體學分析方法的基礎上，發展了一種具備幾何特徵、晶體學特徵和能量特徵“三位一體”表征能力的位錯三維高通量表征新技術，為未來系統研究材料科學中位錯相關基礎科學問題提供了新的技術思路。
