层状金属

界面应力梯度量化

通过原位同步辐射X射线衍射与EBSD耦合，首次定量层状金属界面应力梯度，为高性能层状金属设计提供依据。

Miao, Kesong · Xia, Yiping · 李仁庚 · Maawad, Emad · Weimin, Gan · 李学文 · 吴昊 · Liu, Chenglu · Qing, Liu · 范国华

Journal of Materials Science and Technology 2024

具体参数

界面应力梯度最大值

{'zh': '0.4', 'en': '0.4'} MPa/μm

应力梯度范围宽度

{'zh': '35', 'en': '35'} μm

技术优势

首次定量界面应力梯度

利用原位高能XRD实现对Ti/Al层状金属中Ti层内界面应力梯度的实验定量，克服了高空间分辨率应力测量的技术挑战。

揭示梯度演化机制

结合原位EBSD分析表明，界面应力梯度由Al层中位错滑移与几何必需位错积累的协同作用控制。

梯度范围宽度恒定

Ti层中应力梯度影响区宽度保持35 μm，不受宏观应变影响，为局部应力调控提供稳定设计参数。

应用场景

• 异质结构金属：利用界面应力梯度调控软硬层协同变形能力，优化异质结构设计。
• 轻质高强材料：为Ti/Al等轻质层状金属的强韧化提供界面应力调控依据。
• 原位力学表征：展示高能XRD与EBSD耦合方法用于原位解析界面应力梯度。
• 金属基复合材料：为层状金属复合材料中界面应力分布提供定量数据支持。