金属玻璃塑性变形机制和β弛豫之间的内在联系

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dingxyz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在晶体材料中,塑性变形是通过低能量的缺陷(如位错、孪晶等)运动实现的,他们存在的基础是原子在空间上的长程有序性和对称性。然而,在无序体系中塑性变形又是如何进行的呢?这个问题既有理论意义也有非常重要的应用背景。它是材料科学和凝聚态物理所面临的一个难题。   金属玻璃是简单和典型的无序体系,具有非常独特的力学行为,它的强度已经接近了理论极限,在不同温度范围和应变率范围表现出不同的变形模式。在低温下和常温下,金属玻璃的塑性变形集中在剪切带中,导致加工软化和缺乏明显的宏观拉伸塑性。这成为了限制金属玻璃广泛应用的瓶颈,为了突破这个瓶颈,需要了解金属玻璃的变形机制,另一方面金属玻璃为研究无序体系的塑性变形机理提供了模型材料体系。   金属玻璃处于一种能量亚稳态,弛豫是金属玻璃的内在性质。在玻璃态中,β弛豫是最主要的弛豫模式,这一弛豫过程对玻璃转变、塑性变形都会产生重要影响。   本文从金属玻璃的β弛豫角度出发,从理论和实验上研究塑性变形机制和β弛豫之间的联系。对β弛豫的激活能做了详细的表征,从微观和宏观两个角度,阐述了塑性变形基本单元(剪切过渡区STZ)与β弛豫之间的关系。   金属玻璃塑性变形基本单元STZ的激活能WSTZ和β弛豫的激活能Eβ在量值上是一一相等的,即Eβ=WSTZ,这揭示了金属玻璃塑性变形和弛豫之间的内在联系,同时也为解释β弛豫的结构起源提供了新的线索。本论文认为非均匀结构是STZ和β弛豫发生的共同结构基础,二者具有相似的位形结构。   从β弛豫和STZ关联的角度开发了一种能够在室温附近进行拉伸塑性变形的新型La基金属玻璃,在该体系中β弛豫的完全激活导致金属玻璃拉伸塑性变形成为可能。   这种新型La基金属玻璃会发生从低温、高频到高温、低频的韧脆转变,该转变的特征激活能和Eβ相等,也和WSTZ相等,从宏观上表明韧脆转变和STZ的运动以及β弛豫之间的关联。金属玻璃的韧脆转变和β弛豫符合相同的时间-温度标度关系。总结了通过β弛豫获得拉伸塑性变形的条件:即保证塑性变形在时间(应变率)和温度两个尺度上匹配β弛豫的激活。
其他文献
表面增强拉曼光谱是一种分析研究吸附在纳米金属表面的分子性质的有效工具。一般而言,表面增强拉曼的增强因子可以达到10-4~10-6,有些情况下,甚至可以达到10-14。由于这项检测技
石墨烯的研究是近年来一个非常活跃的领域。石墨烯的输运性质从自其发现伊始便为人们所关注,并不断得到深入研究。随着石墨烯不同制备方法的发展,对其进行维持其高质量的处理
针对小口径薄壁管曲率大、缺陷小、回波幅度小、信号衰减大等问题设计了一种超声发射接收电路。主要从两个方面实现:一方面设计优良的发射电路以最有效地激励超声探头;另一方
BES-Ⅱ在BEPC e+e-对撞质心系能量√s=3.773和3.650 GeV处分别采集了17.3 pb-1和6.5 pb-1分亮度的数据。经过全面升级改造后,BESIII在BEPCII e+e-对撞质心系能量√s=3.773和3.
核物质中核子感受到的单核子势和核子的有效质量是核物质中单核子性质研究的重要课题,而前者也是重离子碰撞输运模型的基本输入量之一。本文采用包含三体核力的微观核多体Brue
阴极作为固体氧化物燃料电池(SOFC)的重要组成部分,在整个电池的性能起着重要的作用。近几年针对K2NiF4型类钙钛矿结构的La0.6PrSr0.4NiO4(LPSN)材料的研究取得了很大的进展。LPSN材料具有AO岩盐层以及ABO3钙钛矿层在空间交替排列组成的层状结构,它在中温区具有较高的混合离子-电子电导率,对氧的氧化还原反应也有较强的催化能力,是一种颇具潜力的中温SOFC电极候选材料。LPS
原子力显微镜自发明以来,由于其高反差、可在多种环境中进行成像和样品不需要导电等优势,被广泛地应用在了材料和生物科学领域,为我们在纳米尺度上对不同材料和生物样品分子
该论文将现场光谱技术视为一个系统工程,从理论上对它进行了较系统深入地研究讨论,深入细致地把现场光谱技术的各个环节,包括硬件部分:光源、探测器、分光部分、接收部分、A/
十二五规划中的五个重点大科学装置之一,中国散裂中子源(CSNS)是中国第一台散裂中子源,建成后将有力地提升中国基础研究和高技术的水平,并促进中国在能源、国防和工业等领域
正电子素飞行时间谱(Ps-TOF)是一种新型的核分析技术。其在材料表征方面应用广泛,能够有力地辅助分析多孔材料的开孔尺寸、方向及连通性等性质,同时能够对正电子在聚合物等材料