中國科學(xué)家１７日在美國《科學(xué)》雜志上報(bào)告說，他們開發(fā)了一種工藝簡單、可控性強(qiáng)的加工技術(shù)，制備出的金屬材料兼具超高硬度與熱穩(wěn)定性。研究人員指出，這一技術(shù)解決了納米金屬材料制備過程中普遍存在的無法同時(shí)提高硬度和熱穩(wěn)定性的難題，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
這種加工技術(shù)名為表面機(jī)械研磨處理，由中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實(shí)驗(yàn)室研發(fā)。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員選擇鎳進(jìn)行加工，結(jié)果獲得了具有小角度晶界、平均厚度２０納米的納米層片結(jié)構(gòu)，其硬度高達(dá)６．４吉帕斯卡，發(fā)生晶粒粗化的溫度要比以往加工的鎳材料至少高４０開爾文，從硬度到熱穩(wěn)定性均突破了此前加工技術(shù)的極限。
實(shí)驗(yàn)室主任、中科院院士盧柯對(duì)新華社記者說，表面機(jī)械研磨處理是指將待處理的軸類金屬樣品固定并高速旋轉(zhuǎn)，利用硬質(zhì)合金球形刀具從垂直于軸類樣品的方向壓入樣品表面一定深度，在適當(dāng)潤滑條件下以一定的速度從樣品的一側(cè)向另一側(cè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如此循環(huán)加工數(shù)次，可使樣品表層發(fā)生高應(yīng)變速率和高應(yīng)變梯度剪切塑性變形。
盧柯指出，這一技術(shù)工藝簡單，可控性強(qiáng)，可適用于鋁、鐵、鎳及其合金等多種工程材料，制備出的金屬材料兼具超高硬度和熱穩(wěn)定性，可以提高材料的表層綜合性能和整體性能，因而具有現(xiàn)實(shí)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
同期《科學(xué)》雜志配發(fā)一篇“觀點(diǎn)”欄目文章說，盧柯實(shí)驗(yàn)室展示的材料“非同尋常”，它“將為各類工業(yè)制造的基礎(chǔ)研究與潛在的技術(shù)應(yīng)用打開新視野”。