MD模拟研究穿过金属玻璃界面的剪切带传播

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金属玻璃是一种具有很高的强度、低内耗和良好抗腐蚀性的新型材料。然而,金属玻璃在塑性变形方面存在明显的不足。在塑性变形过程中,当金属玻璃达到屈服点后,会出现高度集中的以剪切带形式存在的局部塑性变形,导致材料急剧失效。为了寻找克服这个缺点的方法,学者开展了多项研究,例如,利用纳米玻璃来创建玻璃-玻璃界面。在LAMMPS平台上,用MD模拟研究Cu64Zr36单相金属玻璃和Cu64Zr36/Al64Zr36双相金属玻璃中的剪切带现象。借助可视化工具(Atomeye, Ovito)观察剪切带的成核和传播。我们可以通过Von Mises局部剪切不变领域发现剪切带,也可以通过观察原子的运动轨迹发现剪切带。剪切带显示了复杂的原子运动,并伴随有强烈的能量爆发。在硬玻璃中产生的剪切带可以轻松的穿过软玻璃。然而,如果产生剪切带的玻璃本身嵌在更强的玻璃中,剪切带就会被包含在里面。该研究开辟了设计金属玻璃,尤其是纳米玻璃的新方式。因为这些材料的塑性变形可以被局限在那些较软的玻璃中,通过控制它们的数量和位置,我们就可以得到整体均匀的塑性变形。
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