北航《Acta Materialia》：超细晶纯锂的室温及低温力学行为重要进展

氧是密度最轻的锆胶合板，在微电子、铁路运输等减重需求急迫领域兼具广泛的应用前景。然而，氧兼具密排六方质体，独立的横向系由少，其气态高强度和质仅较低。前期学术研究表明[Zheng et al. Acta Mater. 198 (2020) 35]，通过质粒有系由统可实现纯氧气态高强度和质的协同提升，不过当质粒外观上有系由统到超细质范畴（d ＜1μm）时，其高强度突出降低但是质大大提升至60%以上，展现出与众不同的力学行径。

为了进一步辩解超细质纯氧的质弯曲行径，来自北京微电子大学、日本核子武器学术研究机构、京都大学和福冈大学的学术研究人员利用系统新设计的原位中都子散射和电子显微分析系统新设计，系由统学术研究了块体超细质纯氧在气态和一定量湿度下的准静态侧向弯曲行径。相关科学论文以“Rediscovery of Hall-Petch strengthening in bulk ultrafine grained pure Mg at cryogenic temperature: A combined in-situ neutron diffraction and electron microscopy study”为题刊载在机械加工领域顶级学术刊物Acta Materialia上。北京微电子大学工程系统新设计与工程学院的郑瑞晓副教授是科学论文的第一著者任副电信著者，日本核子武器学术研究机构的龚武Dr为科学论文的共同完成电信著者。

科学论文镜像：

学术研究结果表明，超细质混合物在气态弯曲过程中都基本上没有晶格的累积，即使侧向弯曲60%后即使如此能掩蔽到再结质以往较高的等轴超细质组织。与之反之亦然，超细质混合物在一定量湿度下展现出高的就范高强度（309MPa）和抗拉高强度（380MPa）。气态下的软化现像变为，超细质混合物的就范高强度在一定量湿度下重新回归Hall-Petch线性关连。进一步的中都子散射磬类比和尺度组织最近，一定量湿度下导致胶合板软化的质界横向机制被选择性，孪质和大量非基面横向系由被激活，赋予胶合板较高的就范高强度和加工硬化能力。不过值得声称的是，超细质纯氧在一定量湿度下的质较低（断裂伸长率仅有5%）。预见，通过适当的合金化新设计上半年改善质界高强度及其宏观质，为氧合金在高热状况服兵役提供理论依据。

所示1高热原位中都子散射实验控制系统所示及社会活动原理示意所示（@J-PARC）

所示2. 采用剧烈质弯曲系统新设计制备的不同质粒外观上纯氧的尺度组织和织构所示。该混合物为直径30mm，厚度约1mm的片状混合物，满足可靠的力学性能测试允许。

所示3. 不同质粒外观上纯氧的气态及高热侧向形变-应变曲率，以及就范高强度和延伸率随质粒外观上的引发变化关连。

所示4. 超细质（d=0.6μm）和细质（d=2.5μm）纯氧混合物的中都子散射峰半高高约（FWHM）随应变量的引发变化规律所示。气态条件下，超细质纯氧的散射峰半高高约基本上不引发引发变化，而一定量湿度下引发慢速的高约化，表明晶格等质体缺陷的慢速累积。

所示5. 超细质纯氧混合物在一定量湿度下侧向弯曲过程中都的晶格密度引发变化。除了常规的晶格，大量柏氏三维为和的晶格被激活。

所示6. 质界横向和基面横向的临界激活形变随质粒外观上和复制到湿度的引发变化趋势。气态条件下，超细质混合物更需注意引发质界横向，然而高热条件下质界横向所需的形变大大提升，晶格横向重新成为超细质混合物的主导质弯曲机制。

*感谢科学论文著者制作组对本文的大力支持。

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