浙江大学
学分:浙江大学
钛是一种重要的结构金属
钛合金因其重量轻、比强度高、耐腐蚀性强和耐热性高而被广泛应用于航空航天和生物医学领域
最近，教授
于谦教授
浙江大学电子显微镜中心的张泽团队与教授合作领导了她的团队
马恩教授
西安交通大学张伟教授
宾夕法尼亚州立大学的朗-陈清研究钛在高温下微观结构的演变
通过采用尖端、原位和多尺度电子显微技术以及同步辐射和计算模拟，研究人员共同对钛钼合金中的α-β转变机制进行了深入研究
他们发现了这种转变过程和经典成核理论中描述的过程之间的显著区别
他们的研究结果发表在11月26日的《自然材料》杂志上
合金中的相通常是均匀的成分，具有相同的聚集状态、晶体结构和性质
由于结构和成分的不同，不同的相具有不同的特征
在材料的设计中，我们可以充分利用它们的互补优势，从而优化材料的整体性能
钛基合金通常是低温六方密排α相和高温体心立方β相的混合物
双相的结合通过β稳定(如钼、铌、钽)和α稳定(如氧、铝、镧)元素的合金化来调节
相变可以清楚地理解为由外部刺激引起的从一个相到另一个相的转变
相变的密度泛函模型
学分:浙江大学 “为了实现相位结构的精确调节，我们需要知道相变的真实过程及其基本规律，”教授说
禹
经典的成核和生长机制始于新相的成核，新相假定与最终平衡产物相具有相同的晶体结构和组成
然而，这张简单的图片无法解释许多合金系统中的相变路径
通常，向产物相的演变之前有一个或多个中间状态，这些中间状态在组成、晶体结构和化学顺序方面与产物相明显不同
中间状态是亚稳态的，随着它的发展，它的热力学性质也发生变化，包括它与周围环境的界面能
最近有报道表明，在从溶液中形成无机纳米粒子、蛋白质结晶16和金刚石晶体成核以及无定形碳化钨结晶的过程中，存在非经典成核，但是冶金系统中复杂反应的原子细节仍然难以捉摸
于谦等
以钛钼合金为代表体系，进行了一次非经典形核介导相变的直接时间分辨实验观察
他们在α相基质中发现了纳米尺寸和化学有序的超结构；发现其组成、化学顺序和晶体结构均不同于母相和产物相，但引发向β相转变的能量势垒越来越低
当超结构中的钼浓度超过临界值时，后一种相变可以通过振动转换立即进行
“这是首次在钛基合金中报道这种非经典固态相变，”教授说
禹
“我们的研究可以作为原位和原子尺度实验与计算机模拟相结合的主要例子
因此，它打开了研究其他合金固态相变的大门
"
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