三元层状MAX相涂层的强韧化调控
编号:547
稿件编号:542 访问权限:仅限参会人
更新:2025-04-24 15:07:27 浏览:12次
特邀报告
摘要
MAX相是一类分子式为Mn+1AXn(n=1,2和3),兼具金属和陶瓷优异性能的非范德瓦尔兹型层状化合物,被认为是海洋、空天、先进制造等极端环境表面防护涂层材料的理想体系之一。但是MAX相材料垂直基面方向位错滑移受限、层间弱结合易失稳解理开裂,因此如何实现MAX相材料的强度和韧性协同调控极具挑战,也是限制MAX相材料应用的核心瓶颈。
基于此,报告人及其团队开展了系统研究工作,取得了阶段研究进展:1)率先揭示出纳米晶(~90 nm) Cr2AlC MAX相涂层的微观变形机制,发现其在变形过程中产生应变诱导晶粒细化和孪晶化,赋予高屈服强度(5 GPa)和延展性(12.5%);2)通过退火精准调控形核与长大的动力学,构筑了不同晶粒尺寸(10-100 nm)的Cr2AlC涂层,阐明MAX相晶粒纳米化后,基面滑移临界分切应力大幅增加,层间裂纹得到明显抑制;并发现启动锥面&柱面新滑移,使其变形均匀性增强,最终在Cr2AlC涂层(15 nm晶粒尺寸)中获得12.8 GPa高屈服强度和31%大应变;3)发展出高价电子密度金属元素M位梯度固溶、低固溶度易剪切Ag与MAX相双相复合等系列提高MAX相涂层强韧性新策略,为克服MAX相材料强各向异性、突破强度与延展性的倒置关系提供新思路。
发表评论