近日,沈阳材料科学国家研究中心在极小尺寸纳米金属制备方面取得新进展,发现了塑性变形至极小晶粒尺寸时发生相转变的方法和机制。研究人员利用表面机械研磨处理技术(SMGT),通过调整变形工艺将纯镍的晶粒尺寸细化至10nm以下,发现纯镍原子晶体结构由面心立方(FCC)向密排六方(HCP)转变,促进了极小尺寸密排六方(HCP)纳米晶镍的形成。该发现为调控材料的点阵结构及性能提供了一种新的途径,未来有可能推广到其它类似金属和合金中。
面心立方(FCC)和密排六方(HCP)均为原子密排晶体结构,具有最高的原子密度。镍或者铝等纯金属的面心立方(FCC)为其稳定晶体结构,即使在高温、高压、严重塑性变形等条件下仍然难以发生晶体结构的转变。要实现结构转变,目前常规方法是通过加入合金元素以降低层错能来实现。
该研究部分结果近日在国际著名学术期刊《Scripta Materialia》上发表。