Phá vỡ nhận thức truyền thống: Tăng cường trật khớp không nhất thiết phải hy sinh độ dẻo trong sự hiểu biết truyền thống về khoa học vật liệu, lý thuyết trật khớp cổ điển cho rằng mặc dù sự sai lệch mật độ cao ban đầu trong vật liệu có thể tăng cường hiệu quả sức mạnh của hợp kim, nhưng chắc chắn chúng sẽ làm hỏng nghiêm trọng độ dẻo.
Tuy nhiên, một kết quả nghiên cứu của nhóm của Giáo sư Wang Jincheng từ Đại học Bách khoa Tây Bắc đã phá vỡ nhận thức truyền thống này. Là nguồn gốc của độ dẻo tinh thể, các trật khớp luôn được coi là yếu tố chính ảnh hưởng đến sức mạnh và độ dẻo của vật liệu. Theo lý thuyết cổ điển, sự tồn tại của trật khớp mật độ cao sẽ dẫn đến giảm độ dẻo của vật liệu vì sự tương tác giữa các trật khớp sẽ làm tăng căng thẳng bên trong của vật liệu, dẫn đến gãy vật liệu.
Tuy nhiên, nhóm của Giáo sư Wang Jincheng đã đạt được phép lạ tăng cường đáng kể sức mạnh của các hợp kim mà không làm hỏng độ dẻo bằng cách sử dụng sản xuất phụ gia để kiểm soát cấu hình trật khớp ban đầu của hợp kim trung bình thông qua chất rắn không cân bằng và chu kỳ nhiệt phức tạp. Lấy cảm hứng từ trạng thái quan trọng có tổ chức của các hệ thống phức tạp không cân bằng trong tự nhiên, nhóm đã có được sự phân biệt - Cấu trúc có tổ chức (SD - SOS) của sự phân biệt thông qua công nghệ sản xuất phụ gia.
Kết quả nghiên cứu cho thấy một mặt, sự phân biệt - cấu trúc có tổ chức của sự phân tách này cung cấp các nguồn trật khớp bằng cách phát ra sự sai lệch và sắp xếp các lỗi, và mặt khác, nó liên tục tạo ra các khóa và chạy bộ của Lomer - Cottrell (L - C) để đạt được sự tương tác với sự tương tác với sự sai lệch. Sự nhân hóa và khả năng lưu trữ hiệu quả này có lợi cho sự tinh chỉnh động của các cấu trúc phụ biến dạng (dải trượt phẳng), tạo ra hợp kim entropy trung bình trong sản xuất phụ gia thể hiện độ lệch cao - mật độ - độ dẻo cao. Môi trường NI35CO35CR25TI3AL2 - Hợp kim entropy được điều chế bằng công nghệ nóng chảy laser chọn lọc là một đại diện điển hình của kết quả này. Trong hệ thống không cân bằng phức tạp của sự nóng chảy laser chọn lọc, sự tương tác động giữa sự phân tách chất tan và trật khớp mật độ cao tạo thành một cấu trúc tế bào và các đặc điểm thống kê của kích thước của nó phù hợp với các đặc điểm quan trọng có tổ chức.
Ở ranh giới của sự phân tách - cấu trúc có tổ chức (SD - SOS) của sự phân tách, có các lỗi xếp chồng và khóa trật khớp L - C, và sự khốn khổ giữa hai SD - Ss liền kề nhỏ hơn 1 độ, thấp hơn cấu trúc trật khớp năng lượng thấp (LED) được tạo ra bởi biến dạng dẻo truyền thống. Hợp kim NI35CO35CR25TI3AL2 được điều chế bằng công nghệ nóng chảy laser chọn lọc thể hiện sức mạnh bất thường - sức mạnh tổng hợp về độ dẻo. So với hợp kim truyền thống AS, hợp kim AS - được ký gửi đã tăng gấp đôi sức mạnh và duy trì độ dẻo tốt. Cuộn hợp kim AS - đúc để tăng mật độ trật khớp trong cấu trúc ban đầu có thể đạt được một cường độ tương tự như hợp kim AS - được lắng đọng, nhưng chắc chắn sẽ làm hỏng độ dẻo.
Hợp kim AS - lắng đọng biểu hiện một biến dạng cao - tốc độ làm cứng trong giai đoạn đầu của biến dạng dẻo và có một biến dạng liên tục - khả năng làm cứng. Trượt động - Tái cấu trúc băng tần chi phối sự làm cứng biến dạng của hợp kim NI35CO35CR25TI3AL2. Hợp kim được lắng đọng AS tạo ra các dải trượt phân tán dày đặc, có thể vượt qua ranh giới SD - SOS và một số bị chấm dứt tại ranh giới SD - SOS. Phân tích định lượng về sự tiến hóa của cấu trúc phụ biến dạng và mật độ trật khớp cho thấy hợp kim bị lắng đọng AS có độ trượt trung bình nhỏ hơn - khoảng cách dải và tốc độ lưu trữ trật khớp cao hơn ở giai đoạn đầu và giữa của biến dạng dẻo. Do đó, sự nhân lên nhanh chóng của các trật khớp trong hợp kim lắng đọng AS dẫn đến sự tinh chỉnh liên tục của khoảng cách trượt phẳng, do đó cung cấp độ dẻo cao bằng cách tăng độ cứng biến dạng và giảm nồng độ ứng suất. Khả năng nhân trật khớp tuyệt vời của hợp kim AS - lắng đọng có nguồn gốc từ sự phân tách - Cấu trúc có tổ chức (SD - SOS).
Trong giai đoạn đầu của biến dạng dẻo, các hoạt động trượt trật khớp bắt nguồn từ ranh giới SD - SOS và ranh giới SD - SOS có thể được sử dụng như một nguồn trật khớp để phát ra lỗi sai và xếp chồng lỗi. Ngoài tác động có lợi đối với phép nhân trật khớp, các tương tác thường xuyên giữa các ranh giới SD - SOS/trật khớp trượt và các trật khớp trượt bên trong SD - SOS tạo ra khóa trật khớp L - C và chạy bộ, thúc đẩy lưu trữ trật khớp rộng rãi. Tóm lại, trong quá trình nóng chảy laser có chọn lọc, sự tương tác theo thời gian giữa sự phân tách phần tử và trật khớp mật độ cao tạo thành sự phân biệt - cấu trúc có tổ chức (SD - SOS), đạt được độ lệch cao - mật độ - độ dẻo. Ranh giới SD - SOS hoạt động như một nguồn trật khớp và cản trở chuyển động trật khớp, và bên trong SD - SOS cung cấp không gian cho các phản ứng trượt và trật khớp.
Các hoạt động trật khớp gây ra bởi SD - SOS thúc đẩy sự nhân lên nhanh chóng và lưu trữ rộng rãi các trật khớp, liên tục tinh chỉnh các cấu trúc phụ biến dạng và cung cấp đủ khả năng làm cứng cho các hợp kim với độ lệch mật độ cao ban đầu. Kết quả nghiên cứu này không chỉ mang đến một bước đột phá mới trong lĩnh vực khoa học vật liệu, mà còn cung cấp ý tưởng mới cho các ứng dụng kỹ thuật. Nó chứng minh rằng bằng cách kiểm soát hợp lý cấu hình trật khớp ban đầu của vật liệu, cả độ bền cao và độ dẻo cao đều có thể đạt được, mở ra một con đường mới để phát triển các vật liệu hiệu suất cao. Người ta tin rằng trong nghiên cứu trong tương lai, kết quả này sẽ được áp dụng rộng rãi và phát triển hơn nữa.