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陈江华团队航空铝合金基础研究:原子尺度揭示抑制共生相粗化机理

发布者:信息管理员发布时间:2017-03-23浏览量:

近期,材料学院陈江华教授团队的伍翠兰教授和博士生段石云等人深入研究了作为重要航空航天轻量化材料的第三代铝铜锂合金中的复合共生相界面结构以及生长机制,取得重要成果。他们运用原子成像技术和第一性原理计算等手段,精确测定了共生相的界面结构,从原子尺度揭示了抑制共生相粗化的机理,为正确理解该类重要航空材料的综合性能和设计制造更好的铝铜锂合金提供了坚实的理论依据。

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锂是自然界最轻的金属元素,其固态密度只有水密度的一半。添加锂元素形成的铝合金材料,不但密度更低,弹性模量更高,抗疲劳等综合性能也更好,在发达国家被广泛应用于航空航天装备制造领域。据报道,今年即将试飞的我国产大飞机C919的主要机身材料就采用了第三代铝铜锂合金。因此,对该材料的研究一直受到国内外关注,也是国家自然科学基金委指南中列出的重要研究方向之一。几年前起团队就把对该材料的研究作为团队研究课题之一,依托该课题已培养了若干博士和硕士生,解决了一些基础科学问题。

 δ'/θ'/δ'共生相和T1相是第三代铝铜锂合金的主要强化相,研究它们的结构和演变规律是理解该合金的结构与性能关系的关键科学问题之一。过去有少量的文献报道了对δ'/GP/δ'共生相和δ'/θ'/δ'共生相的界面结构的相关研究,但是由于所用电子显微镜分辨率不高,方法不成熟,未能揭示共生相界面特征的普遍规律和生长演变规律,及其与材料性能的关系。陈江华团队的师生充分利用湖南大学高分辨电镜中心在原子成像技术上的专业优势,不但精确测定δ'相与θ'相的界面原子排列结构,修正了文献报道的结构模型,而且揭示了共生相生长演变规律,阐释了第三代铝铜锂合金θ'相细小化,性能更好的本质原因。

 该成果已在线发表在《Acta Materialia》(129352-3602017)上,题为“Interfacial structure evolution of the growing composite precipitates in Al-Cu-Li alloys”。审稿人对论文给予了高度评价。《Acta Materialia》是现代工业广泛应用的金属和传统材料研究领域的顶级国际学术期刊,其在专业领域的地位,犹如JACS之于化学,PRL之于物理。

文章链接地址:http://news.hnu.edu.cn/zhyw/2017-03-22/15721.html

 

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