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　　應(yīng)《科學》雜志邀請，沈陽材料科學國家研究中心（依托中國科學院金屬研究所）盧柯院士和李秀艷研究員撰寫了關(guān)于晶界調(diào)控實現(xiàn)材料素化的展望性論文，于當?shù)貢r間5月24日在線發(fā)表。

　　材料素化是指通過跨尺度材料組織結(jié)構(gòu)調(diào)控實現(xiàn)材料性能提升，替代合金化，減少合金元素的使用，促進材料回收和再利用。盡管這一概念原理上可行，但納米結(jié)構(gòu)的本征不穩(wěn)定性導(dǎo)致納米金屬材料熱穩(wěn)定性差，在較低溫下即發(fā)生晶粒長大；機械穩(wěn)定性差，在外力作用下出現(xiàn)軟化；難以規(guī)模制備納米金屬等，從而給材料素化帶來困難。

　　近期，盧柯和李秀艷團隊在塑性變形制備的納米晶純金屬中發(fā)現(xiàn)了臨界晶粒尺寸下的晶界自發(fā)馳豫，以及由此導(dǎo)致的材料熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性的反常晶粒尺寸效應(yīng)。這一效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，使得制備極小晶粒尺寸超高強度、超高穩(wěn)定性的金屬成為可能，為納米尺度調(diào)控組織獲得高強度帶來了新的機遇，使得材料素化成為可能。

　　該論文以晶界調(diào)控實現(xiàn)材料素化為主線，闡述了素化的原理以及晶界調(diào)控方面的最新進展。文中提出，與傳統(tǒng)的合金化強化原理即阻礙位錯運動不同，純金屬或低合金化材料可通過抑制位錯形核來提高材料強度，從而達到減少合金元素使用、提高材料可持續(xù)性的目的。材料素化不但可以大幅度提升材料性能，而且還將對材料及器件的制造產(chǎn)生深遠影響。

　?。ㄔd于《中國科學報》 2019-05-28 01版）