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頂尖研究

葉均蔚教授獲邀於Science發表高熵合金差排理論

  清大材料系葉均蔚特聘教授應邀於國際標竿期刊《Science》發表高熵合金差排理論短篇論文,解析高熵合金高密度滑移面貢獻之高強度機制。普遍認知中,強度與延展性兩種機械性質屬於競爭關係,高強度合金系統延展性和韌性相對較差;但葉均蔚教授提出顛覆傳統認知的新觀點,利用胞狀差排結構可讓高強度之多元(高熵)合金保有相當的延展性。當材料受剪應力時驅動的滑移會使原子間鍵結斷裂而產生裂縫,而在受晶格扭曲、低疊差能等作用交互影響下,藉助胞狀差排結構,可在材料內部產生高密度且均勻散佈的活躍滑移面,不僅能提高應變硬化速率、提供強度,同時也能避免材料受力破裂、提升延展性,對於未來更高性能合金之發展具有啟發性的巨大貢獻。

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葉均蔚教授團隊於頂尖期刊Acta Mater發表論文

  為釐清高熵合金與傳統合金之間機械性質與行為機制的差異,由清大材料系葉均蔚教授帶領,率林樹均教授、張守一教授、陽明交大羅友杰教授、同步輻射中心王俊杰博士等多位學者及多名學生組成研究團隊,共同探討此一深具挑戰性的問題,以建構迥別於傳統的嶄新理論。近期研究透過單相面心立方結構之傳統固溶合金與等莫耳三元中熵合金及五元高熵合金的設計,進行其機械性質與變形機制比較。研究發現,相較於傳統合金僅溶質位置具晶格扭曲,多元合金因各晶格位置皆產生扭曲,使得其固溶強度與晶格摩擦力皆顯著提高,因而具有更優越的強度及延性。該研究並藉數學公式定量推演出各元素於固溶強化的貢獻,驗證長久以來對高熵合金優越性質的成因推測,成果發表於冶金領域前1%的國際頂尖期刊Acta Materialia,為高熵理論轉趨成熟奠立重要的里程碑。

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