南理工一成果讓“鈦”更完美
2015年11月17日 9:44 3415次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 鈦資訊 作者： 陳育凡 談潔
要么韌性很好但強度不夠，要么強度夠了韌性又不行，被稱為“21世紀金屬”的“鈦”在強度和韌性方面總是不能兩全其美。昨天，南京理工大學傳出消息，該校材料科學與工程學院朱運田教授團隊經過多年努力，終于找到了兩全方法。國際頂尖學術期刊《美國國家科學院院刊》近日發表了他的這項最新研究成果，該成果使得可隨意變形又不易磕壞的純鈦牙套有望面市。
“鈦”雖然沒有鋼、鐵的知名度高，但由于密度低、很輕，近年來被廣泛應用于飛機、火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船、艦艇、醫療等領域，逐漸走進了公眾的視野。
據介紹，強度和塑性是衡量金屬材料優劣與否的兩大重要力學性能。所謂強度，是指在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。所謂塑性，是指在外力作用下產生塑性變形而不致引起破壞的能力。
“金屬的強度和拉伸塑性通常取決于其內部晶粒尺寸的大小。傳統的粗晶一般具有較大的拉伸塑性，而當晶粒尺寸減小至納米尺寸時，其強度在顯著提升的同時，也喪失了幾乎全部的拉伸塑性。”朱運田介紹，如何能夠通過一種有效的技術手段，讓鈦同時獲得超細晶的高強度、粗晶的大拉伸塑性就成了世界材料科學家們一直在研究的課題。
通過反復試驗，朱運田團隊在鈦中設計了一種全新的微觀結構，以高強度的超細晶“硬”層為基體，上面鋪上粗晶“軟”層，終于實現鈦的高強度與可塑性的完美結合。尤其令人驚喜的是，這種全新的鈦金屬結構，通過工業上最普遍的成型技術就可以實現。
“這意味著，該成果在工業上已具備規模化生產和應用的前景。”朱運田團隊李玉勝老師舉例，由于鈦是生物兼容性最好的金屬，和人體器官間沒有排斥，所以是牙套等醫療器械的首選材質，但又因為鈦的強度不夠，牙套經常會被硬物磕壞，目前的方法是在鈦中加入其他合金材料以達到所需強度，“將來如果用上純鈦，對人體的健康將更有利。”
責任編輯：于璐
如需了解更多信息，請登錄中國有色網：hnfenyang.com了解更多信息。
中國有色網聲明：本網所有內容的版權均屬于作者或頁面內聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網”的文章，均為中國有色網原創或者是合作機構授權同意發布的文章。
如需轉載，轉載方必須與中國有色網（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯系，簽署授權協議，取得轉載授權；
凡本網注明“來源：“XXX（非中國有色網或非中國有色金屬報）”的文章，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不構成投資建議，僅供讀者參考。
若據本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網概不負任何責任。
