來源：光明日報
你知道嗎？金屬也會得“慢性病”！
航空發(fā)動機葉片每秒承受上萬次高溫沖擊，跨海大橋纜索日復一日扛著百萬噸重量——這些“國之重器”的金屬部件，其實都在默默忍受著一種名為“棘輪損傷”的折磨。就像人長期勞累會積勞成疾一樣，金屬在反復受力后，內(nèi)部會悄悄產(chǎn)生不可逆的損傷，最終可能導致災難性斷裂。
為了攻克金屬材料不穩(wěn)定的難題，我國科研人員想出妙招：給金屬“織”一張亞微米尺度的三維“防撞墻”！
4月2日，在中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心實驗室，研究人員準備把加工過的金屬材料樣品放進掃描電鏡，以觀察結構變化。本報記者鄒曉菁攝光明圖片
這項突破性成果由中國科學院金屬研究所盧磊團隊于4月4日凌晨在線發(fā)布在《科學》雜志。他們仿照“擰麻花”的原理，通過特殊工藝在304奧氏體不銹鋼內(nèi)部構建出獨特的“梯度序構位錯胞結構”。簡單說，就是在金屬里造出了無數(shù)個“防撞墻”！
這些“防撞墻”有多厲害？
像彈簧一樣吸收外力能量
遇到強沖擊時會“自我升級”，形成更細密的防護網(wǎng)
讓材料強度提升2.6倍
使金屬材料抗疲勞性能提升上萬倍！
4月2日，在中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心實驗室，研究人員正準備把金屬樣品放進加工設備。本報記者鄒曉菁攝光明圖片
在金屬的世界里，一直存在著一個“不可能三角”：強度、塑性和使用過程中的穩(wěn)定性。這三種特性往往難以兼得。而這次盧磊團隊的研究成果讓這種不可能成為可能！“我們相當于給金屬材料裝上了會自我強化的‘納米減震器’”，盧磊生動解釋道，“而且整個強化過程均勻發(fā)生，不會因局域變形導致破損。加工后的金屬材料，與原材料相比，在外觀上幾乎沒有差別?！?/p>
4月2日，在中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心實驗室，盧磊研究員正在展示加工前后的金屬材料樣品，表面上看不出差別，其內(nèi)在結構已經(jīng)發(fā)生變化。本報記者鄒曉菁攝光明圖片
這項成果也為航空航天、重大基礎設施等領域的工程安全提供了全新的解決方案。這意味著，以后我們的飛機發(fā)動機可以更耐用，跨海大橋能更安全，航天器壽命將更長。
“在多種工程合金材料中，這項成果都有著廣泛應用的潛力，有望為航空航天等極端環(huán)境下的關鍵部件的長壽命和高可靠性服役提供重要保障?！北R磊展望道。
（光明日報全媒體記者鄒曉菁、劉勇）
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