SCMs|双相纳米结构化 实现纳米多孔金属的优异柔性与综合力学性能

纳米多孔金属的力学性能对其在柔性电子领域的应用具有重要意义。近日，天津大学朱胜利教授和井上明久教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，报道了一种高强度、高硬度、柔韧性好的纳米多孔Cu@Zr-Cu-Al金属玻璃(NP Cu@Zr-Cu-Al MG)复合材料。

该材料采用两步脱合金法合成。首先，从Cu₄₆Zr_23.5Y_23.5Al₇合金的伪二元MG体系(Zr₄₇Cu₄₆Al₇ MG + Y₄₇Cu₄₆Al₇ MG)中选择性蚀刻活性富Y的MG相，制备了柔性纳米多孔Zr-Cu-Al金属玻璃(NP Zr-Cu-Al MG)。进一步蚀刻得到NP Cu@Zr-Cu-Al MG，其中Cu层均匀地覆盖在MG韧带基体上。

由于NP Cu@Zr-Cu-Al MG的无裂纹结构和柔性Zr-Cu-Al MG的存在，使其具有良好的柔性。NP Cu@Zr-Cu-Al MG的抗拉强度高达143.9 MPa，纳米硬度高达0.79 GPa。Zr-Cu-Al MG强化相抑制了Cu@Zr-Cu-Al韧带的断裂，有效抑制了裂纹在NP Cu@Zr-Cu-Al MG中的萌生和扩展，提高了复合材料的综合力学性能。

NP Cu@Zr-Cu-Al MG可直接用作超级电容器和葡萄糖生物传感器的电极，比纯NP Zr-Cu-Al MG电极展现出更好的电导率和超电容容量。

图1 NP Cu@Zr-Cu-Al MG用作电极时的电化学性能及机理示意图。

相关结果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1606-4。

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