利用多級(jí)各向異性納米結(jié)構(gòu)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和高韌性,這為同時(shí)提高金屬材料的強(qiáng)度和韌性開(kāi)辟了一個(gè)新途徑。今天,記者從中科院沈陽(yáng)金屬研究所了解到,最新出版的《科學(xué)》周刊發(fā)表了該所研究員盧柯的特邀文章《金屬材料的未來(lái)》,就金屬材料的特性及其未來(lái)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展
望。

　　據(jù)盧柯介紹,上世紀(jì)五十年代工程材料以金屬材料為主,但是由于比強(qiáng)度及比剛度較低,金屬材料在當(dāng)今工程結(jié)構(gòu)材料中所占的份額日益減少,在重量作為主要考慮因素的應(yīng)用領(lǐng)域(如航空及運(yùn)動(dòng)器材等)金屬逐步被其他輕質(zhì)高強(qiáng)材料所替代。

　　盧柯告訴記者,為了克服金屬材料比強(qiáng)度低的缺點(diǎn),長(zhǎng)期以來(lái)金屬材料界一直致力于提高金屬材料的強(qiáng)度。近期有研究發(fā)現(xiàn)在低合金鋼中利用多級(jí)各向異性納米結(jié)構(gòu)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和高韌性,具有多級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米孿晶金屬也表現(xiàn)出卓越的綜合力學(xué)性能,例如納米孿晶銅的強(qiáng)度是粗晶銅的10倍并具有很高的塑性,而其導(dǎo)電率與高導(dǎo)銅相當(dāng),抵抗電遷移的能力極高,該材料在微電子行業(yè)有巨大的應(yīng)用前景。

　　盡管金屬材料存在被腐蝕等缺點(diǎn),但由于金屬材料自身所具有的一些獨(dú)特性能,它仍將是我們當(dāng)今社會(huì)的承載主力,是不可替代的。

　　盧柯認(rèn)為,現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展急需開(kāi)發(fā)性能更高的金屬材料。提高金屬的強(qiáng)度而不損失其他性能對(duì)提高金屬的競(jìng)爭(zhēng)力尤為重要。多尺度多級(jí)結(jié)構(gòu)組裝可能是優(yōu)化金屬綜合性能的一個(gè)途徑。金屬可以與其他材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)合,通過(guò)獨(dú)特的多級(jí)組裝等方式將金屬與其他材料組裝可以得到最佳的強(qiáng)度韌性配合。各類(lèi)不同材料通過(guò)這種方式取長(zhǎng)補(bǔ)短,實(shí)現(xiàn)綜合性能的提升。