若干金属材料体系的多相多尺度结构控制与性能
发布日期：2012-08-27 浏览次数：
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核心提示：登记号 粤科成登字20120276 登记日期 2012-03-08
| 登记号 |
粤科成登字20120276 |
| 登记日期 |
2012-03-08 |
| 成果名称 |
若干金属材料体系的多相多尺度结构控制与性能 |
| 成果状态 |
已批准项目 |
| 完成单位 |
华南理工大学 |
| 研究人员 |
朱敏 欧阳柳章 王辉 高岩 袁斌 曾美琴 胡仁宗 |
| 研究时间 |
1998.01 至2011.12 |
| 鉴定单位 |
华南理工大学 |
| 鉴定日期 |
2012.03.15 |
| 成果应用行业 |
科学研究、技术服务和地质勘查业 |
| 高新科技领域 |
|
| 学科分类 |
材料科学 、金属材料 |
| 简介 |
本项目以材料的多相多尺度结构对性能影响为主题，在若干重要金属材料体系中制备并调控出与体系特点相匹配的多相多尺度结构，注重不同的相和不同的尺度的作用和相互的作用；将实验研究与第一原理和分子动力学等计算相结合，深入揭示多相多尺度结构与性能的关系，显著提高了多孔形状记忆合金、硬质合金、轴瓦合金、储氢合金等材料的性能。主要成果创新点如下：（1）采用分子动力学计算揭示互不溶体系中过饱和固溶体形成的条件，揭示纳米相复合结构长大的控制机制。在互不溶体系中制备了过饱和固溶体，发现了固溶软化效应，大幅度提高了Al-Pb、Al-Sn等互不溶体系轴瓦合金中的应用其摩擦学性能。（2）发明了一种介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨方法，发展了一种“碳化——烧结”一步法制备硬质合金的新工艺，创制了高力学性能的纳米WC-Co硬质合金。（3）率先采用不封装的热等静压法和低压烧结法制备一系列高性能的均匀多孔、梯度多孔Ti-Ni形状记忆合金。实现了对多孔记忆合金表面的阻止Ni溶出、提高生物相容性的多功能化处理。（4）调控了Al-Sn、Sn-Cu、Sn-C等锂离子电池负极体系的多相多尺度结构，发现微-纳共存的具有核壳特征的多相多尺度结构对其电极性能有显著的提高作用，其中Al-Sn体系是由本项目率先报道。成功制备非晶-纳米晶复合的LiV3O8正极薄膜材料，获得迄今为止该体系最高性能。（5）采用机械合金化、薄膜沉积等方法，获得微-纳复合、纳米复合、催化掺杂等多相多尺度结构储氢合金，提出了纳米相复合储氢合金动力学的自催化机制、多相协同机制等；采用纳米组装获得纳米限域的NaAlH4配位氢化物。发展了具有优良的储氢性能Mg-Mm-Ni系储氢合金体系。提出利用固溶体的可逆吸放氢相变降低合金的脱氢反应焓和提高动力学性能，并在Mg-In二元系实现这一设想，使放氢焓由Mg-H体系的78KJ/mol将至64KJ/mol。 |
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