在金属材料的世界里，有一个“不可能三角”规(gui)律(lu)，即(ji)：金属的强度、塑(su)性、稳(wen)定性，这三者不可兼得，此消彼(bi)长。 我国科学(xue)家经过(guo)多年研究(jiu)，提出了一种全新的结构设计思路，成功(gong)让金属材料在保持强度和塑(su)性的同(tong)时，大幅提升稳(wen)定性。这一成果(guo)于北京时间4月4日凌晨在国际学(xue)术期刊《科学(xue)》发表。
中国科学(xue)院金属研究(jiu)所的科研人(ren)员表示，金属材料不稳(wen)定的原因是在金属中存在一种缺陷，专业(ye)人(ren)员称之为“位错”。当(dang)金属受到单向波(bo)动外(wai)力时，位错会移动、积累，悄悄形成不可逆转的变形和裂纹，最终导(dao)致突然(ran)的断裂。这种损伤破坏(huai)了材料的稳(wen)定性，就像是金属的慢性病，不易被发现，但后果(guo)严重。
如何克服(fu)金属材料天生的这种缺陷呢？ 科研人(ren)员提出了一种全新的结构设计思路，通过(guo)控制金属往复扭转的特定工艺参数，在其内部(bu)引入一种空间梯度有序分(fen)布的亚微米尺(chi)度稳(wen)定位错结构， 相当(dang)于在金属材料内植入了精心设计的亚微米尺(chi)度的三维“防(fang)撞墙”筋骨网(wang)络，从(cong)而阻碍位错活动。
中国科学(xue)院金属研究(jiu)所研究(jiu)员卢磊(lei)表示，科研团队通过(guo)被称为循环扭转的技术，在晶粒(li)内部(bu)搭起来结构单元尺(chi)寸(cun)只有头发丝粗细(xi)的三百分(fen)之一的“钢筋骨架”，也(ye)叫位错胞。在金属材料变形的时候，位错胞要发挥关键作用。当(dang)外(wai)力来袭时，在内部(bu)会形成比头发丝还要细(xi)万(wan)倍的更密集的“防(fang)撞墙”，如同(tong)给金属的筋骨网(wang)络内又注入了会自动演化的纳(na)米“减震(zhen)器”，赋予了金属令人(ren)惊叹的“遇强更强”的超能力，而且整个强化的过(guo)程(cheng)可以做到均匀发生，不会出现局(ju)域变形导(dao)致的损伤。
据了解，目(mu)前团队做出来的这种搭完“钢筋骨架”的金属材料抗循环蠕变的能力，要比传统的金属材料提高一百到一万(wan)倍。其特点在于不改变金属的形状、尺(chi)寸(cun)、表面状态，但金属材料的服(fu)役稳(wen)定性大幅提升。这一新突破对现代工业(ye)中例如航空发动机(ji)、压(ya)力容器等方面的研发制造具有十分(fen)重要的意义。
来源：央视资讯客户端
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