#結構
重慶大學《Science》:屈服2GPa !應變誘導完全共格三相奈米結構為難熔高熵合金實現超強突破
摘要:奈米結構材料擁有優異的綜合性能,但可規模化製備塊體三維奈米晶結構仍是一項巨大難題。本文報導了在等原子比難熔合金中,通過固態相分離自組裝形成一種類介晶、完全共格的三相奈米結構。該奈米構型同時包含面心立方、體心立方、密排六方三種典型金屬晶體相,經由應變誘導相分離,以及相分離過程自身觸發的非常規相變路徑相互交織而成。該奈米結構可適配巨大的原子尺寸差異與晶格錯配,並全程保持介面完全共格與良好熱穩定性。所得合金的壓縮屈服強度超過 2 吉帕。本研究提出一種通過調控應變誘導相變路徑,在多組元複雜合金中實現奈米結構精準設計的新思路。 背景:晶粒細化是提升晶體材料性能的成熟手段。已有研究表明,當晶粒尺寸降至奈米尺度(小於 100 奈米)時,奈米晶銅、奈米輕質合金、奈米晶鎳等材料的屈服強度與硬度會遠高於粗晶同類材料。憑藉優異性能,奈米晶結構被視作高應力、強磨損工況下結構與功能器件的理想候選材料。目前學界已開發多種物理、化學、機械工藝用於製備金屬奈米結構,主流方法包含電沉積、磁控濺射、表面機械研磨處理、大塑性變形,上述工藝可製備出晶粒尺寸低於 10 nm、性能優異的材料。但這類技術普遍存在規模化製備受限的短板:僅能製備薄膜或厚度通常小於 100 微米的表層,塊體製備尺寸極少超過 1 釐米。 奈米晶材料另一大難題是熱穩定性差,即便室溫下也會發生晶粒粗化,致使優良性能衰減。現有穩定化手段包括引入低能晶界、施瓦茨極小曲面型特殊結構、溶質偏析調控,但製備這類細化組織往往需要低溫、超快速非平衡合成等極端工藝,難以實現量產。至今仍缺乏兼具熱力學優勢、可規模化製備穩定奈米晶材料的工藝。 多組元複雜合金(CCAs,高熵合金 HEAs 是其典型分支,由五種及近等原子比元素構成)在力學性能調控方面潛力巨大,可實現高強度 (21,22)、優良強塑性匹配、高斷裂韌性與優異低溫力學性能。該類合金性能可調性源於寬廣成分區間與豐富相變路徑,僅通過簡易熱處理即可精準調控微觀組織。以 HfNbTaTiZr 為代表的難熔高熵合金物相體系複雜(詳見補充材料),為微觀結構設計提供極大自由度。
《這幾類人可能過度耗竭 中美醫藥暖心呼籲:先看見自己的需要》 現代人在家庭、工作夾擊下,習慣先照顧別人,卻把自己需求擺在最後,忽略身心發出的警訊。適逢7月24日「世界自我照護日」,長期陪伴台灣民眾健康的中美醫藥集團推出全新品牌影片,以新手媽媽、三明治世代父親、失智症家人照顧者及急診護理師等人物為主角,呈現不同角色在家庭與職場中持續付出的日常,呼籲大眾在照顧家人、病患與工作夥伴的同時,也要留意自己的身心狀態。 中美醫藥品牌總監林宜琳表示,隨著人口高齡化、家庭結構改變及多重照顧責任增加,許多人長期扮演支持他人的角色,卻不一定察覺自己也需要休息與協助。尤其越擅長照顧他人、越習慣承擔責任的人,往往越容易將自身需求排在最後。此次90週年品牌影片並未以疾病或藥品為主要訴求,而是從照顧者的生活處境出發,希望提醒社會,看見那些不容易被注意到的「隱形付出者」,也鼓勵當事人適時停下腳步,辨識自己的身體與情緒需求。 中美醫藥強調,自我照護不等於自行診斷或取代醫療,而是透過規律作息、均衡飲食、適度運動、壓力調適、正確用藥及定期健康檢查,降低健康風險,包含七大面向:健康素養、心理健康、生理健康、健康飲食、降低危險因子、維持良好衛生以及正確使用產品及服務。當身體不適、失眠、焦慮、情緒低落或疲倦狀況持續時,也應主動尋求醫師、藥師或心理健康專業人員協助。