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    块体非晶合金研究取得两项新进展

    日期 2012-02-09   来源:材料科学一处   作者:车成卫 郑雁军  【 】   【打印】   【关闭

    在尊龙凯时优秀创新群体和重点项目资助下,中国科学院物理研究所白海洋研究员等从b弛豫和剪切转变区(STZ)的关联性出发,研制出了一种能够在室温附近进行拉伸塑性变形的新型La基非晶合金,这种新型La基金属玻璃会发生从高温-低频到低温-高频的韧脆转变。内耗研究发现该转变的特征激活能和b弛豫的激活能Eb 以及非晶剪切转变区(STZ)的激活能WSTZ相等,这表明韧脆转变STZ的运动以及b弛豫之间具有某种关联。同时还发现,该金属玻璃的韧脆转变和b弛豫符合相同的时间-温度标度关系。这表明非晶体系b弛豫的强弱可以作为非晶合金韧脆转变的判据。另外,微观结构分析发现该材料具有明显的结构非均匀性,这种非均匀性应该是拉伸塑性和该体系具有明显b弛豫的结构起源。该工作进一步表明非晶合金的形成、形变、弛豫等科学问题可以统一地用流变的物理图像加以描述。这对深入认识非晶合金塑性形变机制,弛豫机制都有重要的意义。该工作发表在201216出版的《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett.108  015504 (2012) 上。

     

    在国家杰出青年科学基金项目资助下,西安交通大学金属材料强度国家重点实验室单智伟教授与美国学者合作,在微纳尺寸金属玻璃拉伸弹性应变极限的研究中获进展。研究结果在线发表201213Nature Communications

      金属玻璃不含位错这样的缺陷,其弹性应变远大于晶态金属,可达2%左右,而关于其理论弹性极限的研究鲜有报道。研究者借助定量的原位透射电镜纳米力学测试装置,选取几何尺寸在200-300纳米的非晶试样为研究对象,通过巧妙的实验设计和测试,发现微纳尺度非晶态金属的弹性极限和理论预测的理论弹性极限相一致,是大块金属玻璃弹性应变极限的两倍多,达到4.4%。该工作为金属玻璃在微/纳电子机械系统(M/NEMS)等系统中高弹性部件的应用和优化奠定了实验和理论基础。