『』新发现：快速升温可大幅度提高Cu纳米晶的热稳定性
中国网/中国发展门户网讯 近期 ， 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心纳米金属科学家工作室李秀艳等研究发现 ， 利用快速升温可以在纳米晶铜中引入退火孪晶 ， 从而实现纳米晶晶界的“热弛豫” ， 提高纳米晶的热稳定性 。该项工作4月24日发表于《科学》子刊《科学进展》（Science Advances） 。
据介绍 ， 采取快速升温既避免了晶粒长大 ， 又可产生生长孪晶 。将晶粒尺寸80 nm左右的纯Cu ， 以160 K/min的速率快速升温至523 K保温15 min再冷却 ， 材料晶粒尺寸没有明显变化 ， 而孪晶数量明显增加 。与变形孪晶一样 ， 这些生长孪晶也可以弛豫晶界 ， 增强纳米晶的热稳定性 。热处理后 ， 纳米晶的明显长大温度从原来的低于393 K升高至773 K以上 。
快速升温提高纳米晶稳定性的热弛豫方法可以用于提高一般严重塑性变形所获得的亚微米和纳米晶的稳定性 ， 对于发展高稳定纳米材料和推动纳米金属的应用具有重要意义 。
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快速加热稳定纳米晶铜 。（A）制备态样品及分别以不同升温速率（1 ， 80 ， 160K/min）加热至523K的样品的表层梯度纳米结构的典型横截面扫描电镜照片 。（B-D）制备态样品及不同升温速率加热处理后的样品中距表面~25μm深度处纳米晶典型透射照片（对应深度如图A中虚线框所示 ， 该深度处制备态样品平均晶粒尺寸约为80nm） 。（E）以不同升温速率加热至523K处理后的样品中表层稳定纳米晶对应晶粒尺寸范围 。图中实心和空心圆点分别代表实验观察到稳定纳米晶层的上下界所对应晶粒尺寸 ， 虚线表示制备态样品在523K热处理时稳定纳米晶的平均晶粒尺寸上界（D*~60nm） ， 误差棒指平均晶粒尺寸的统计标准误差 。
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【『』新发现：快速升温可大幅度提高Cu纳米晶的热稳定性】快速加热后纳米晶内部形成大量孪晶且晶界平面化 。（A）图1D中所示区域内纳米晶的典型高分辨照片 ， 左上角插图为晶粒中纳米孪晶的原子像图片 。（B, C）制备态样品和以160K/min升温速率加热至523K处理后样品中典型晶界特征分布 。不同颜色代表不同类型晶界 ， 红色为孪晶界 ， 灰色为小角晶界 ， 黑色为普通大角晶界 ， 其他颜色为其他特殊重位点阵界面（Σ
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