利用多級各向異性納米結(jié)構(gòu)可以同時實現(xiàn)高強度和高韌性,這為同時提高金屬材料的強度和韌性開辟了一個新途徑。今天,記者從中科院沈陽金屬研究所了解到,最新出版的《科學》周刊發(fā)表了該所研究員盧柯的特邀文章《金屬材料的未來》,就金屬材料的特性及其未來應用的發(fā)展趨勢進行了展
望。

　　據(jù)盧柯介紹,上世紀五十年代工程材料以金屬材料為主,但是由于比強度及比剛度較低,金屬材料在當今工程結(jié)構(gòu)材料中所占的份額日益減少,在重量作為主要考慮因素的應用領域(如航空及運動器材等)金屬逐步被其他輕質(zhì)高強材料所替代。

　　盧柯告訴記者,為了克服金屬材料比強度低的缺點,長期以來金屬材料界一直致力于提高金屬材料的強度。近期有研究發(fā)現(xiàn)在低合金鋼中利用多級各向異性納米結(jié)構(gòu)可以同時實現(xiàn)高強度和高韌性,具有多級復合結(jié)構(gòu)的納米孿晶金屬也表現(xiàn)出卓越的綜合力學性能,例如納米孿晶銅的強度是粗晶銅的10倍并具有很高的塑性,而其導電率與高導銅相當,抵抗電遷移的能力極高,該材料在微電子行業(yè)有巨大的應用前景。

　　盡管金屬材料存在被腐蝕等缺點,但由于金屬材料自身所具有的一些獨特性能,它仍將是我們當今社會的承載主力,是不可替代的。

　　盧柯認為,現(xiàn)代工業(yè)技術發(fā)展急需開發(fā)性能更高的金屬材料。提高金屬的強度而不損失其他性能對提高金屬的競爭力尤為重要。多尺度多級結(jié)構(gòu)組裝可能是優(yōu)化金屬綜合性能的一個途徑。金屬可以與其他材料結(jié)構(gòu)進行復合,通過獨特的多級組裝等方式將金屬與其他材料組裝可以得到最佳的強度韌性配合。各類不同材料通過這種方式取長補短,實現(xiàn)綜合性能的提升。