液态金属研究发展的论文

液态金属在化学和化工领域的研究发展。化学和化工领域专业。研究领域发展应该说是不可低估的居中社会的发展速度越来越快。

亿泰金属在化学和化工鼎立的研究发展来说的话，化学是比较进步的，而且他在意太里面他是怎么样起反应的。这方面去写。

应该是在化学中的应用有很多啊。你可以去参照一下各个公司平时的一些发表的论文。

当韧性金属(如Cu、Ni和Al)与某些液态金属(如Bi和Ga)接触时，在异常低的应力水平下发生晶间破坏，这种现象被称为 液态金属致脆 (LME)。数十年的研究致力于理解潜在的微观机制，球差校正扫描透射电子显微镜(AC-STEM)的发展解决了一般晶界(GBs)的结构问题，导致在原子尺度上对一些经典的晶间解离系统进行重新评价。Al-Ga体系是LME晶间结构的典型例子，Ga穿透前沿的原子结构仍然不稳定。原位透射电镜显示，液态Ga沿着Al多晶界迅速渗透，形成Ga多吸附层。从理论到实验都进行了大量的研究，不同方法的理论计算预测了不同的偏析行为。已有研究表明，Al-Ga界面可能包含多层，一层固定在Al表面，另一层是Ga层且顶部结合较差，而这种多层结构是由GB结构决定的，但是界面原子结构仍难以捉摸，目前尚不清楚有序的Ga层是否存在于普通的GBs中。

福州大学的研究人员 揭示了Al普通晶界内富集Ga后的原子结构，阐明了以GB为核心的无序Ga层组成，并通过动态蒙特卡罗和分子动力学模拟进一步验证 。相关论文以题为“The interfacial structure underpinning the Al-Ga liquid metal embrittlement: disorder vs. order gradients”发表在Scripta Materialia。

论文链接：

用圆盘打孔机从Al多晶箔(纯度为，晶粒尺寸约为5μm，厚度为100μm)打孔一个3mm的圆盘，圆盘厚度由磨床减少至约25μm，然后立刻转移至110 的热板上，在对磨表面放置Ga颗粒(纯度)，进行自发渗透。

研究发现未渗透Ga和含Ga的AlGBs均具有较高的弯曲度，说明Ga的渗透并没有改变GBs的自由度(DOFs)。在Ga渗透的铝晶界内发现了一种具有有序梯度的新形态结构。在渗透前沿的复合层至少由三层组成，其中两层有序地附着在每个铝晶粒表面，第三层在中间，Ga含量表现出递减的次序。混合MC/MD模拟验证了这种有趣的分离行为。

图1 未渗透(a)和Ga渗透(b) Al样品的HAADF图像，GBs用白色箭头指明；(c)放大了Ga渗透GB的HAADF图像；(d, e)元素分布图证实了Ga在晶界的富集；(f)在(c)的GB上取EDS线扫描图

图2 (a) 曲线型Al晶界；(b) 晶界边缘渗透后的HAADF图；(c) 线扫描结果；(d) 无序Ga层的HRTEM图；(e; f) 混合MC/MD仿真模型

图3 (a)GB中分解出的多层；(b) 放大的HAADF图以及线扫描结果；(c) 模拟渗透Ga的晶界原子结构；(d) Ga原子二维平均密度分布和无序参数分布

多层结构可以从高度有序的双分子层过渡到无序层，Ga吸附层将这两种结构特征整合在一个复合层中。这些结果表明，具有多层吸附(2层及以上)的结构可能导致界面脱粘。导致LME产生的根本原因不是界面有序，而是GB核中较弱的原子间相互作用。总的来说，本文揭示了Ga渗透Al通用GBs中复杂的、但普遍存在的界面分离结构，具有有序梯度，这丰富了研究者们对表层结构的认识。（文：破风）

《Progress in Materials Science》：液态铅/铅铋冷却反应堆结构材料的环液态铅/铅铋冷却快中子核反应堆（简称“铅基快堆”，下同）具有能量密度高、本征安全性好、核燃料利用效率高等优点，被第四代核能系统国际论坛（GIF）列为最有希望首先实现商用的第四代堆型，也是近20年来核能领域研究的重点和热点核技术之一。该堆型在陆地、深海和深空等多种场景下均具有广阔的应用前景，其最早应用可追溯至上个世纪前苏联成功研制的阿尔法级铅铋核动力潜艇。但是，铅和铅铋介质对不锈钢的性能具有较强的环境退化作用，严重制约了该堆型的大规模工程化应用。近日，深圳大学物理与光电工程学院核科学与核技术系先进核能团队的龚星博士（副研究员）在国际材料科学领域顶尖综述期刊《Progress in Materials Science》（最新IF=，中科院一区）上发表题为《Environmental degradation of structural materials in liquid lead- and lead-bismuth eutectic-cooled reactors》的综述文章，全文约万字，含6大章节（约60个小节），111个图。该论文第一作者和共同通讯作者均为深圳大学的龚星副研究员，第二作者是美国麻省理工（MIT）的Michael P Short教授，第三作者是法国HESAM Université的Thierry Auger教授，第四作者是比利时核能研究中心（SCK CEN）的Evangelia Charalampopoulou博士，第五作者兼共同通讯作者是在比利时核能研究中心（SCK CEN）和英国University of Huddersfield同时任职的Konstantina Lambrinou教授。《Progress in Materials Science》是国际材料科学研究领域的顶尖综述性学术期刊，该期刊不接受自由投稿，主要由期刊编辑邀请在相关领域做出突出贡献的学者对热点领域的研究进展和未来方向进行综述和展望。该期刊在材料学领域具有重大影响力，每年仅出版6至8期，每期仅刊登3至6篇文章，2020年影响因子为，5年影响因子。该论文首先介绍了液态铅和铅铋共晶合金作为核反应堆冷却剂的优点以及应用前景、概括了结构材料（主要包括商用不锈钢）在液态铅和铅铋介质中面临的主要性能环境退化效应和相关抑制技术手段，然后详细综述了316L、15-15Ti和T91等三种结构钢在液态铅铋（和铅）环境中的液态金属腐蚀和液态金属脆化这两种最重要的性能退化现象的基本特点、关键影响因素和微观机理，并综述了抑制这两种性能退化效应的技术手段的优缺点，包括系统设计优化（优化堆内构件几何形状降低紊流等）、主动氧控（结合大量腐蚀数据绘制了详细的316L系列奥氏体不锈钢和9Cr/12Cr铁素体/马氏体钢的氧控边界图）、材料改进（合金化、表面涂层、新材料开发如高熵合金、MAX相等），论文最后总结了不锈钢的液态金属腐蚀和液态金属脆化性能的基本结论以及相关抑制技术措施、展望了铅基快堆材料近期和中长期发展方向。该综述论文对铅基快堆材料的发展具有重要参考作用。

中国科学家造出了世界首台 液态金属机器，这一成就被外媒形容为制造出“终结者”。

据中科院理化所网站，2015年3月3日，由 刘静研究员带领的 中国科学院理化技术研究所、 清华大学医学院联 合研究小组，在Advanced Materials上发表了题为“Self-Fueled Biomimetic Liquid Metal Mollusk”(2015)的研究论文，迅速被New Scientist、Nature研究亮点、Science新闻等数十个知名科学杂志或专业网站专题报道，在国际上引起重要反响和热议。此项研究于世界上首次发现了一种异常独特的现象和机制，即 液态金属可在吞食少量物质后以可变形机器形态长时间高速运动，实现了无需外部电力的自主运动，从而为研制实用化智能马达、 血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。这是该小组继首次发现电控可变形液态金属基本现象(Sheng et al., Advanced Materials, 2014, 封面文章；Zhang et al., Scientific Reports, 2014)之后的又一突破性发现。这种 液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统，从而向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。文章被选为期刊内前封面故事，Altmetric计量学数据显示其指数已达，远高于期刊平均值，在同时期论文中则排名。研究揭示，置于 电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝作为食物或燃料提供能量，实现高速、高效的长时运转，一小片铝即可驱动直径约5 mm的液态金属球实现长达1个多小时的持续运动，速度高达5cm/s。这种柔性机器既可在自由空间运动，又能于各种结构槽道中蜿蜒前行；令人惊讶的是，它还可随沿程槽道的宽窄自行作出变形调整，遇到拐弯时则有所停顿，好似略作思索后继续行进，整个过程仿佛科幻电影中的终结者机器人现身一般。