2025
表面纳米孔弥散强化Cu合金力学性能与腐蚀行为研究
创新训练项目
工学
材料类
一年期
B、学生来源于教师科研项目选题
陈建清
指导教师
Cu-Zn、Cu-Mn、Cu-Ni、Cu-Al等合金易发生脱合金腐蚀，易造成力学性能下降、结构受损、材料服务寿命缩短。2024年8月Science杂志报道了金属所再金属中纳米孔弥散强化研究方面的进展，提出特征尺寸低于百纳米的孔洞具有类似于纳米颗粒或纳米析出相的强化效应，是一种“零质量、零污染”的新型纳米强化相。
本创新训练计划拟对铜合金表面进行脱合金化处理，在表面形成一层多孔层，再利用轧制、搅拌摩擦加工等手段对表面进行压缩，以期在铜合金表面形成一层闭合纳米孔强化层，提高铜合金的力学性能和耐脱合金腐蚀性能。拟通过调节脱合金腐蚀方法、时间、轧制/搅拌摩擦加工工艺控制表面纳米孔尺寸及厚度，研究纳米孔强化层厚度、纳米孔尺寸等对铜合金力学性能及耐蚀性能的影响。
实验室具有表面脱合金化和轧制、搅拌摩擦加工等相关设备，有表征表面结构和成分所需的显微镜，有测试材料金属力学性能的相关设备。
Jia-Ji Chen, Hui Xie, Ling-Zhi Liu, Huai Guan, Ze-Sheng You, Li-Jie Zou, Hai-Jun Jin. Strengthening gold with dispersed nanovoids. Science385, 629-633(2024). DOI:10.1126/science.abo7579
欢迎对本项目感兴趣的同学组队参加。