通過構建非晶包覆納米晶復合相結構,從而最大限度地減小反Hall-Petch效應及剪切帶變形帶來的強度弱化現象,使材料機械性能接近理論值。圖1中所示納米晶組分為MgCu2尺寸約為6nm,包覆非晶組分為Mg69Cu11Y20,厚度約為 2nm。如圖1。
圖1
材料硬度可達6.5GPa,遠高于傳統鎂基金屬玻璃的硬度(約4GPa),其楊氏模量亦高于傳統鎂基金屬玻璃。屈服強度達到3.3GPa,其應變極限為4.5%,已經相當接近金屬玻璃的理論應變極限(5%),如圖2。
圖2
材料受力過程中產生了剪切帶并產生了一定程度的性能突變,但由于MgCu2納米相的存在,阻止了剪切帶的擴展,從而抑制了剪切帶對材料機械性能的損害,如圖3。
圖3
來源:Ge Wu, Ka-Cheung Chan, Linli Zhu, Ligang Sun & Jian Lu. Dual-phase nanostructuring as a route to highstrength magnesium alloys, nature, 2017, 544, 80.
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