發現受限晶體結構，被評為中國十大重大科學進展；參與研發高性能鋼鐵材料，滿足國家重要工程急需；主持國家自然科學基金等項目十余項，在《科學》等權威刊物上發表論文80余篇……這些成績和榮譽的背后，有一個共同的名字——李秀艷。作為中科院金屬研究所研究員、沈陽材料科學國家研究中心副主任，43歲的她，因在極小尺寸納米金屬研究上取得突破性成就，今年再獲國家杰出青年科學基金項目資助。
納米金屬材料是把金屬材料的微觀結構尺寸做到納米級別，這樣金屬材料的強度就可以大幅提升。李秀艷說，納米金屬材料結構是一種普適性結構，其理論發展空間巨大。但因對其穩定性的研究舉步維艱，國際學術界甚至出現“納米金屬已經死亡”的論調。
面對穩定性差這個限制納米金屬發展的瓶頸問題，李秀艷和團隊通過系統研究，提出穩定納米金屬的新方法。“我們發現，在臨界尺寸以下，與一般人認為的越小越不穩定相反，金屬材料的晶粒尺寸越小，其穩定性反而越高。”她也因此堅信，金屬材料的晶粒尺寸是可以做到更小的，那里存在一個極限。雖然有點像大海撈針，但她認為深邃的海面下是有這樣一根針的。隨后，她和科研團隊發現了一種新型亞穩態固體結構——受限晶體。這一發現表明，除非晶固態外，多晶金屬在晶粒極細時還存在另外一種亞穩固態，其穩定性遠高于非晶，這為探索材料結構開辟了新空間，也為發展高溫高強材料提供了機遇。該發現在學界引起轟動，被認為是材料領域的“變革性突破”。
探索未知是非常難的過程。首先就是樣品制備問題，通常的設備在處理金屬材料時晶粒尺寸只能做到100納米到200納米左右，很難進一步細化。李秀艷帶領團隊自主開發出高壓扭轉設備，成功地把材料晶粒尺寸做到了10納米以下。為搞清楚這時材料的微觀結構到底是什么樣，她花了將近3年時間，終于發現了晶粒尺寸極限下材料的受限晶體結構。
李秀艷目前擔任國家重點研發計劃項目首席科學家，“我希望能夠在極小尺寸納米金屬研究上取得更多突破，提高金屬材料性能。”她自信地說。
來源：遼寧日報
|
