镁合金二维界面超结构

在 Mg-Nd-Mn 三元合金中发现了由溶质原子周期性偏析形成的有序二维界面超结构，揭示了界面偏析的新规律。

Yang, Peijun · Li, Shanshan · Xie, Hongbo · 金剑锋 · Chuangwei, Liu · Pan, Hucheng · Ren, Y. P. · 贾伟涛 · 宗亚平 · Qin, Gaowu

Journal of Materials Science and Technology 2023

技术优势

揭示新型偏析结构

首次在倾转晶界中发现溶质原子周期性排列形成的二维有序超结构，超越了传统单原子层偏析图像。

实现原子级表征

通过像差校正 HAADF-STEM 直接观察到溶质原子在晶界上的具体排列位置，为验证理论模型提供了直接证据。

结合多尺度计算

分子动力学模拟精确再现了晶界处各原子位点的应变状态，第一性原理计算评估了溶质偏析的合理性，两者与实验观察相互印证。

应用场景

• 镁合金晶界工程：通过控制晶界处溶质偏析形成二维有序结构，可调控晶界性能，从而优化镁合金的力学和耐蚀性能。
• 轻合金界面调控：展示轻合金中通过界面偏析设计新型有序界面结构的可能性，为界面工程提供范例。
• 界面结构与偏析：拓展对界面偏析行为的认识，特别是多组元材料中的共偏析，为后续研究提供基础。