La stabilité thermique des nanocristaux de cuivre peut être grandement améliorée par un chauffage rapide

Li Xiuyan et coll. ont découvert que des jumeaux de recuit pouvaient être introduits dans du cuivre nanocristallin par chauffage rapide, de manière à réaliser une «relaxation thermique» de la limite des grains nanocristallins et à améliorer la stabilité thermique des nanocristallins. Les résultats ont été publiés le 24 avril dans Science Advances, une filiale de Science .

On constate que la méthode de relaxation thermique pour augmenter la stabilité des nanocristaux peut être utilisée pour améliorer la stabilité des submicroniques et des nanocristaux obtenus par déformation plastique sévère, ce qui est d'une grande importance pour le développement de nanomatériaux hautement stables et l'application de nanocristaux.

Sur la base de l'effet Kissinger, les chercheurs ont proposé que l'augmentation du taux de réchauffement augmenterait la température de croissance des grains sans affecter la température de croissance des jumeaux.Par conséquent, un chauffage rapide peut non seulement éviter la croissance des grains, mais également produire des jumeaux de croissance. une taille de grain d'environ 80 nanomètres a été rapidement chauffée à 523 ouvert à une vitesse de 160 K (ouvert) / min pendant 15 minutes, puis refroidie. La taille des grains du matériau n'a pas changé de manière significative, tandis que le nombre de jumeaux a augmenté de manière significative.Comme les jumeaux de déformation, ces jumeaux de croissance peuvent relâcher les joints de grains et améliorer la stabilité thermique des nanocristaux.Après le traitement thermique, la température de croissance des nanocristaux a augmenté par le bas. 393 kelvin à plus de 773 kelvin.

À l'heure actuelle, la méthode couramment utilisée de déformation plastique sévère telle que le canal tel que l'extrusion, le processus de laminage d'emballage de la préparation de métal pur, la taille des grains est généralement à l'échelle submicronique, il est difficile de démarrer le mécanisme de relaxation des limites des grains dans le processus, comme une déformation plastique sévère de la préparation de la taille des grains de cuivre pur dans 100 ~ 200 nm, une mauvaise stabilité, la croissance des grains est bien inférieure à la température des grains grossiers.

Ces dernières années, l'atelier des scientifiques sur les métaux nanométriques du Centre national de recherche de Shenyang pour la science des matériaux a mené des recherches systématiques sur la stabilité des métaux nanométriques.En 2018, ils ont découvert des effets anormaux de la taille des grains sur la stabilité thermique des nanocristaux dans le cuivre et l'aluminium purs. En 2019, leur étude a révélé que, bien que le mécanisme intrinsèque de la migration aux limites des grains sous chauffage soit différent, la stabilité mécanique des nanocristaux sous contrainte a également cet effet de taille de grain anormal.