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          行業資訊

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          劉志遠用超聲振動壓結制造出塊體納米晶 致密度可達100%

          來源: 時間:2018-02-27 15:03:37 瀏覽次數:

          上周末,國內非晶企業、科研單位與院士共同開展了深圳大學行活動。這次活動中,我們發現深圳大學有一支充滿朝氣、活力及創新精神的非晶人,他們非晶微納成型、超聲震動成型、模擬計算、3D 打印非晶涂層等工作給與會人員留下深刻印象。在創新城市生長的一群非晶人,雖然來自不同學院,希望他們能形成互補的團隊,為非晶產學研做出深圳樣板。

          這樣的群體我們應當關注。

          納米晶材料具有有優異的物理和化學性能,因而具備廣泛的應用前景。長期以來人們一直在探尋塊體納米晶材料的高效制備方法,然而納米晶粒對加工參數的敏感性依然是制約其制備的一大難題。針對此,深圳大學劉志遠團隊開發了一種超快速壓結方法–––超聲振動壓結,利用非晶合金粉末顆粒之間相互摩擦產生的閃熱快速加熱粉末越過過冷液相區,粘性流動將粉末緊密結合在一起,額外熱量使其發生晶化。

          基于非晶合金低玻璃轉變溫度和過冷液相區粘性流動特點,利用自然界普遍存在的摩擦熱,開發了一種新型燒結方法,超聲振動壓結。以非晶合金粉末為原料,成功在2秒內制備出塊體納米晶鈦合金,晶粒尺寸為10~70nm,致密度幾乎可達100%。通過實驗分析和理論計算確認摩擦閃熱為超聲振動主要熱源,升溫速率高達107 K/min。分析還表明非晶合金粉末超聲振動壓結過程致密化機制為玻璃態材料的加速粘性流動機制。結果在《Scientific Reports》上以” Ultrafast consolidation of bulk nanocrystalline titanium alloy through ultrasonic vibration” 為題發表,深圳大學機電學院劉志遠副教授為論文通訊作者。

          球磨鈦基非晶合金粉末粗糙表面結構形貌圖; 超聲振動壓結示意圖; 鈦基非晶合金粉末透射電鏡照片; 鈦基非晶合金粉末透射電鏡選區衍射圖。

          劉志遠團隊開發了超聲振動壓結方法制備塊體納米晶材料,將制備時間縮短到幾秒量級。與大塑性變形加工塊體納米晶相比,此方法適用材料范圍更廣,制備納米晶粒更小。這種新穎的壓結方法為我們制造塊體納米晶材料提供了一種通用和高效的途徑。

          一直制約粉末納米晶磁環等加工方式 ,這個可否能夠做到呢?劉老師表示愿意嘗試下。他說:”但除了要調參數外,還有很多工作需要要做,希望與非晶中國一起,把這項工作推動起來?!?

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