중국과학원 연구소 Wu Xiaolei(武曉雷) 연구팀은 시안교통대학교 Ma En(馬恩) 연구팀 및 칭화대학교 Zhu Jiang(朱靜) 연구팀과 공동으로 세계 최초로 중엔트로피 합금의 화학적 단거리 주문 및 전위와의 상호작용을 실험으로 입증함으로써 중엔트로피 합금의 기본 미세구조 특성을 확인하고 고성능 중엔트로피 합금을 설계하기 위한 새로운 아이디어를 제공했다. 해당 연구 성과는 국제학술지 “Nature”에 게재되었다.

중엔트로피 합금은 우수한 역학적 및 물리적 특성으로 인해 물리야금학 연구 분야의 새로운 관심사이다. 중엔트로피 합금은 화학적으로 무질서한 기존의 합금과 달리 화학적 단거리 주문(Chemical Short-range Order, CSRO)을 형성하는 경향이 있다. 중엔트로피 합금의 고유의 미세 구조 속성인 CSROS는 합금 강화, 변형 경화, 소성 거동 등 역학적 성능에 중요한 역할을 하지만, 크기가 작고, 회절 강도가 약한 등 원인 때문에 실험으로 CSRO를 직접 관측하기 어렵다.

연구팀은 투과전자현미경 실험 및 계산 시뮬레이션을 통해 초격자 회절, 요소면 분포 테스트 및 공간 분포 상관계수 분석 등 다양한 방법을 결합하여 최초로 중엔트로피 VCoNi 합금에서 CSRO를 뚜렷하게 관찰하고, CSRO 전자 회절 증거 및 크기, 구성 요소, 3 차원 구조에 대한 정보를 획득했다. 원자 스케일의 기하학적 위상을 통해 응력 변형도를 분석하여 합금의 인장 변형에서 CSRO와 전위 사이에 강한 상호작용이 발생함을 입증하고, CSRO의 소성 변형과 강화, 변형 경화 과정에서의 중요한 작용을 명확히 했다.

정보출처 : http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202105/t20210519_162874.htm