电动悟空摘录 为了提高其特性和性能,许多工程材料都含有两相或

电动悟空摘录 为了提高其特性和性能，许多工程材料都含有两相或更多相。包裹体(称为沉淀物)通常嵌入在这些两相材料的微观结构中。合金是两种或两种以上金属的组合，适用于汽车中使用的轻量化合金等多种应用。受益于嵌入式沉淀物，合金具有良好的机械性能。然而，随着时间的推移，平均沉淀物的大小往往会增加（这一过程称为粗化），导致纳米级沉淀物的微结构性能下降。

(图片来源:伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校)

据外国媒体报道，伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校（University of Illinois Urbana-Champaign）研究人员发现了一种新的方法来稳定合金中的纳米级析出物。

材料科学与工程教授Pascal在一项新的研究中 Bellon、Gabriel博士后研究员 Bouobda Moladje及其合作伙伴表示，通过不平衡过程可以防止沉淀物粗化，从而产生稳定的纳米结构。

“在过去的20年里，研究人员已经意识到，结构中的纳米包装实际上对材料非常有益。挑战是，这些小颗粒自发地想要变大。”

把这想象成意大利面：当在沸水中加入油时，油滴可能很小。如果停止搅拌，油滴将结合在一起形成更大的油滴。这就是粗化过程。”如果我们对小物体的分布感兴趣，我们必须与物体粗化的自然趋势作斗争。”

该团队使用计算模型来讨论材料不同晶体之间的域（称为晶体边界）形成的沉淀物。在平衡环境中，力是平衡的，材料不会发生净变化。然而，在大多数应用程序中，硬材料会受到不平衡的影响，如辐照，甚至搅拌。因此，了解沉淀物在这种不平衡环境中的演变是非常重要的。

“我们对受到高能粒子辐照的合金特别感兴趣，比如用于核应用的材料。太空中使用的材料也是如此，它们会受到宇宙射线的轰击。本研究专门讨论了铝和锑的模型合金。”

在铝和锑的合金中，锑会形成沉淀物，就像油在水中形成油滴一样。研究人员发现，正如预期的那样，晶体边界在辐射下形成沉淀物。然而，出乎意料的是，这些沉淀物不会粗化并继续生长，而是在达到一定尺寸后停止，这被称为抑制粗化。

该方法可应用于其他材料系统。在这些系统中，物种的传输起着重要的作用，如电池中电极之间的离子物种的传输。在电池材料中，有利于小分析，因为大分析会对材料产生很大的应力。在这种情况下，抑制粗化是有益的。

研究人员计划验证这些结果。“我们很高兴将建模、理论和实验结合起来，并使用材料研究实验室的所有工具来测试计算机模拟预测值，”贝尔说