北理工在非晶合金熱傳輸機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展
發(fā)布日期：2020-10-22 供稿：材料學(xué)院
編輯：劉曉雪 審核：金海波 閱讀次數(shù)：北京理工大學(xué)材料學(xué)院王魯教授團(tuán)隊(duì)與北京工業(yè)大學(xué)賀定勇教授團(tuán)隊(duì)通力合作，在Fe基非晶合金微結(jié)構(gòu)演化與熱傳輸性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制方面取得突破。金屬材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Acta Materialia》以“Thermal transport property correlated with microstructural evolution of Fe-based amorphous alloy”為題在線報(bào)道了這一研究進(jìn)展。北京理工大學(xué)材料學(xué)院博士后姚海華為第一作者，北京理工大學(xué)薛云飛副教授與北京工業(yè)大學(xué)周正副研究員為共同通訊作者。
非晶合金是一類兼有金屬和玻璃特性的新型固體材料，也稱“金屬玻璃”。基于拓?fù)錈o(wú)序結(jié)構(gòu)對(duì)傳熱載流子散射增強(qiáng)的作用，團(tuán)隊(duì)探索了鐵基非晶合金作為新型隔熱材料應(yīng)用于中低溫?zé)岱雷o(hù)領(lǐng)域的潛力，其中非晶態(tài)結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)周期熱作用條件下的穩(wěn)定性是影響其應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。
為此，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)服役條件，突破以往利用熱力學(xué)條件評(píng)價(jià)非晶合金穩(wěn)定性的傳統(tǒng)方式，從動(dòng)力學(xué)角度切入，發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)周期熱作用下，動(dòng)力學(xué)效應(yīng)雖然能夠引起納米晶化但并不會(huì)造成合金熱導(dǎo)率的顯著升高，原因是超細(xì)納米晶析出引入的相界增加了對(duì)傳熱載流子的額外散射，抵消了因晶化帶來(lái)的不利影響。這一新發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)不僅有助于我們更好的理解非晶合金材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變特點(diǎn)，也為設(shè)計(jì)新型金屬基熱防護(hù)材料提供了更多可能。
圖1 合金微微結(jié)構(gòu)演化與熱導(dǎo)率關(guān)系
圖2 納米晶析出與長(zhǎng)大對(duì)合金熱傳輸性能影響示意圖
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.072
分享到：