大連理工材料科學與工程學院王清教授及團隊成員在高性能高熵合金的軟磁性能研究方面取得了突破性進展，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)-功能一體化的材料設(shè)計，相關(guān)工作以‘A novel soft-magnetic B2-based multi-principal-element alloy with a uniform distribution of coherent body-centered-cubic nanoprecipitates’為題發(fā)表在材料科學領(lǐng)域頂尖期刊《Advanced Materials》上(IF=27.398)。
高溫用軟磁材料是航空航天等領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵，可作為發(fā)動機轉(zhuǎn)子、變壓器、磁力軸等，工作溫度為673-1073K（約400~800℃），需要兼具優(yōu)異軟磁性能和高溫力學性能。但是目前常用的軟磁材料存在渦流損耗高、高溫組織穩(wěn)定性差、服役溫度低、制備工藝復雜等問題。而這項研究創(chuàng)新性地利用納米粒子的形貌調(diào)控合金的軟磁性能，形成了全新的以性能目標為導向的成分、組織設(shè)計方法，為高性能結(jié)構(gòu)-功能一體化先進材料的發(fā)展打開新的思路。
王清教授團隊設(shè)計了一種全新的合金——Al1.5Co4Fe2Cr軟磁高熵合金。該合金具有球形BCC納米粒子在B2基體上共格析出的獨特微觀組織。由于BCC納米粒子中含有磁性元素，且粒子尺寸僅為3-7 nm，這些納米磁子的存在使得高熵合金具有高飽和磁化強度的同時，展現(xiàn)出極低的矯頑力；且高溫長期時效后，合金仍具有優(yōu)異的軟磁性能，這歸因于共格組織的高溫穩(wěn)定性，同時也提升了合金的居里溫度。此外，高熵合金中多主元混合的本征成分特性增加電子散射的概率，從而大幅增加了合金電阻率，遠高于現(xiàn)有軟磁合金的電阻率（3-5倍），有效降低了合金的磁滯損耗，為其在高溫環(huán)境中服役提供了保證。
軟磁高熵合金Al1.5Co4Fe2Cr的BCC/B2共格組織及其性能
《Advanced Materials》是Wiley旗下的綜合類期刊，2019年期刊影響因子：27.398，是工程與計算大學科、材料與化學大領(lǐng)域的頂尖期刊，其H5因子排名位于非綜述類期刊第二名。
文章第一作者是材料學院博士研究生馬躍，通訊作者為材料學院王清教授和美國田納西大學T. G. Nieh教授；物理學院張慶瑜教授和材料學院董闖教授參與了論文思路的討論，德國馬普所周徐洋博士和B.Gault博士在3D原子探針實驗方面給予了幫助。同時，致謝國家自然科學基金、“十三五”重點研發(fā)計劃、以及重點高�；A(chǔ)研究計劃等項目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202006723
文章來源：大連理工新聞網(wǎng) 聲明：本文為作者獨立觀點，不代表本官網(wǎng)立場，所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容！ |
