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2019-06-22
??西安交通大學(xué)教授孫軍團(tuán)隊(duì)及合作者，采用磁控濺射方法制備了納米結(jié)構(gòu)的鋁/非晶氮化鋁多層膜，并在鋁層中觀察到明顯的納米孿晶和9R相。相關(guān)論文近日刊登于《材料學(xué)報(bào)》。
納米孿晶作為一種特殊的微觀組織可為金屬材料帶來諸如高強(qiáng)度、高電導(dǎo)、高穩(wěn)定性等優(yōu)異性能。但迄今為止，相關(guān)研究大多局限于具有中、低層錯(cuò)能的金屬材料，如銅和銀等，而在具有高層錯(cuò)能的金屬如鋁中很難形成納米孿晶組織。
據(jù)研究人員介紹，9R相是一種擴(kuò)展的非共格孿晶界，具有周期性排列的層錯(cuò)結(jié)構(gòu)。由于在鋁中9R相比納米孿晶更不穩(wěn)定，其制備難度亦高于納米孿晶。該團(tuán)隊(duì)提出基于異質(zhì)界面物理和界面化學(xué)的鋁層納米孿晶和9R相形成機(jī)理，即氮化鋁非晶層中未成鍵氮原子向鋁層中擴(kuò)散，形成了氮原子從界面到層中心的梯度分布，在降低界面處局部層錯(cuò)能的同時(shí)，由于梯度作用從界面處誘發(fā)了納米孿晶和9R相。由于氮原子分布梯度與鋁層層厚密切相關(guān)，因此形成了納米孿晶和9R相的層厚尺度效應(yīng)。
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