我国科学家在金属材料研究领域取得的重大突破。科学家提出全新结构设计思路，通过特定工艺在金属内部引入稳定位错结构，提升了金属材料的稳定性，该成果发表在国际学术期刊《科学》上。
在金属材料的广阔世界里，一直存在着一个犹如“魔咒”般的“不可能三角”规律。这一规律表明，金属的强度、塑性以及稳定性这三个关键特性，如同相互制约的“冤家”，难以同时达到理想状态，往往是此消彼长的局面。然而，我国科学家凭借多年坚持不懈的研究，终于打破了这一“魔咒”。他们创新性地提出了一种全新的结构设计思路，成功地让金属材料在稳稳保持强度和塑性的同时，还能大幅提升其稳定性。这一具有里程碑意义的科研成果，于北京时间4月4日凌晨在国际顶级学术期刊《科学》上正式发表，吸引了全球科学界的目光。
中国科学院金属研究所的科研人员向记者揭秘了金属材料不稳定的“元凶”。原来，在金属的微观世界里，存在着一种特殊的缺陷，专业人员将其称之为“位错”。当金属受到单向波动外力的“侵扰”时，这些位错就会如同不安分的“小颗粒”开始移动、积累，在不知不觉中形成不可逆转的变形和裂纹。就像一颗隐藏在金属内部的“定时炸弹”，最终会导致金属突然断裂。这种损伤就像是金属的“慢性病”，平时很难被察觉，但一旦发作，后果不堪设想，严重破坏了材料的稳定性。
那么，如何才能克服金属材料这种与生俱来的缺陷呢？科研人员开动智慧大脑，提出了一种别具一格的全新结构设计思路。他们通过精确控制金属往复扭转的特定工艺参数，巧妙地在金属内部引入了一种空间梯度有序分布的亚微米尺度稳定位错结构。这就好比在金属材料内部精心植入了一套亚微米尺度的三维“防撞墙”筋骨网络，能够有效地阻碍位错的活动，让位错这个“调皮鬼”难以兴风作浪。
中国科学院金属研究所研究员卢磊向记者详细介绍了其中的奥秘。科研团队运用被称为循环扭转的先进技术，在晶粒内部搭建起了结构单元尺寸只有头发丝尺寸三百分之一的“钢筋骨架”，也就是所谓的位错胞。当金属材料发生变形时，这些位错胞就会发挥出关键的作用。一旦外力来袭，在金属内部会形成比头发丝还要细万倍的更密集的“防撞墙”，就如同给金属的筋骨网络内又注入了会自动演化的纳米“减震器”。这使得金属拥有了令人惊叹的“遇强更强”的超能力，而且整个强化过程能够均匀发生，不会出现因局域变形而导致的损伤。
据了解，目前团队精心制作出来的这种搭完“钢筋骨架”的金属材料，其抗循环蠕变的能力得到了质的飞跃，相比传统的金属材料提高了一百到一万倍。更为难得的是，这种改进并没有改变金属的形状、尺寸以及表面状态，却让金属材料的服役稳定性大幅提升。这一突破性的成果，对于现代工业中如航空发动机、压力容器等关键领域的研发制造具有十分重要的意义，为这些领域的发展注入了新的活力。
本文介绍了我国科学家打破金属材料“不可能三角”规律的研究成果。通过全新结构设计思路，在金属内部引入稳定位错结构，提升了金属稳定性，且抗循环蠕变能力大幅提高。该成果对现代工业多个领域的研发制造意义重大。
