晶界工程_若干关键问题论述.pdf

舢??Ⅱ．??緋?“晶界工程?舾晒丶?侍??????????畐???∞??????璩雠舥蒯??????．???????．??鰐?????甿????骵·㈣??．山东理工大学机械工程学院金属材料系淄博???；??虾４笱Р牧涎芯克?虾?????曲?Э冢???????。鲥???皏??。?正如超细晶钢技术?可显著改善传统钢铁材料力学性能一样，。晶界工程。技术?渤艷?；或晶界特征分布优化，简称??优化?谌绾纬杀?挖掘传统金属材料晶界失效抗力方面显示出了巨大的潜力。近十年来，随着电子背散射衍射???“?际醯某墒旌推占埃?＞Ы绻こ獭闭庖谎?究领域得到了快速发展并取得了一系列重要的研究成果。比如，经??优化的?—?基合金，其晶界腐蚀抗力比优化之前提高了一倍，用它来制作铅酸蓄电池的阳极板栅。可使电池的充放电循环使用寿命延长至原来的三到四倍”’。与此同时。通过?—?优化来提高?基超合金、铜合金和不锈钢等材料的晶界腐蚀抗力方面的研究也取得了相同或相近的结果。“’。此外，在如何有效抑制材料因蠕变、塑性和韧性不足、应力腐蚀和晶界氧化等原因引起的晶界失效行为方面，。晶界工程”也已显示出巨大的潜力”““。“晶界工程”甚至在超导研究领域展示了其诱人的一面““。考虑到近几年来国内外??芯糠叫宋窗???种新思想、新观点和新技术不断出现．本文在重申并王卫回‘用邦新?摘要；自上世纪九十年代以来。随着电子膏散射衍射???技术的成熟，。晶界工程”???庖恍滦搜芯苛煊?得判快速发展并受到人们的昔遍关注。奉文在室中并进一步阐明“晶异工程”基本概鸯的前扼下，撮据晶弄特征分布优化的基本厚理，将“晶界工程”分为。基于退火孪晶”、。基于织杓”、。基于厚位自协调”和。基于合叠化改善晶界特性???????、晶界天工程?商?为等关键问题。指出：非共格?晶界的迁移反应直是基于退火李晶的晶界特征分布优化镟观机制。因此，进一步结合一截面连缦分析法和五参教法等必威体育精装版界面测定技柬以及场处理工艺等研究各种非共格?持有可能在“基于逼史李晶”曲??矗晏工程”研究方面取得重关键词：晶界工程；晶界特征分布；退太李晶；电子背散射衍射????????????????蟆?????????????，??Ⅲ??????????????辥?四大差型。在此基础上。重点探讨了。基干退火车晶’的。晶界工程。所涉及的晶界特征分布优化微观机制、晶界面工程??鷑??????、晶界面测定和外场作用下的晶界行矗界面工程和晶界夏工程基本原理，井刊用基于??曲单??5耐?碳捌淝?滦形?要进展??．?????????蛐?．??；?螴???????甋???????．?蛔???阛??????????曲?萯???????????．?????“???????????∞??琤。¨?啊辀????????．·?????????????；?????玦?籩?????Ⅱ呲?????国家自然科学基金资髓项目?????卡?呒蚪椋和跷滥緾?????校?┦浚?淌凇Ｑ芯糠较颍航鹗舨谋缱钤偬卣鞣植加呕?芯浚甌?：??????，????簑??畐???????‘．?????一?????琒???????圩．?????????盨??出????簄????????∞???持·??????Ⅱ???甌??產?帅???辴????．??????????．?????????????????竹???????．∞????????????；??髇???吖??耻·??????甋????????畉?：．??????：????????鏴??盹????猚???農????·????產???畉．??????甶?猻??????·?????．??????畇?????篻??虻????甤????—???? 熬Ы绻こ獭倍ㄒ??熬Ы绻こ獭???分类进一步阐明“晶界工程”基本概念的前提下．对“晶界工程”进行必要的分类，并重点针对人们普遍关注的“基于遇火孪晶”的???婕暗降娜舾晒丶?闸题进行初步探讨，以确定“基于退火孪晶”的??应重点研究并有望取得重要突破的研究方向。“晶界工程”这一概念最早是由?????】于??年提出的，其中心思想是：在重位点阵????????????虺艭??Ы缒Ｐ蚾‘框架内，某些多晶材料中总是存在一些其性能或性质有别于一般大角度晶界???的低∑?啤????Ы纾?这类晶界比一般大角度晶界具有更高的晶界失效抗力，被称作“特殊晶界???保蝗嗣亲苁强梢酝ü?优化形变和热处理工艺来改变某些材料中特殊晶界的数量和分布，从而改善材料的某些与晶界相关的宏观使用性能。????的这一思想也可以理解为通过晶界设计与晶界控制???????的方法来改善多晶块体材料的使用性能，这就是“晶界工程”的意义所在。??年，?????”“在重申“晶界工程”这一概念重要意义的前提下，通过数学建模的方法首次定性地指出：只有在特殊晶界占总晶界比例较高的情