我国块体非晶合金研究取得进展：高强度和大塑性可以兼得
2007-10-08 10:28:52
来源：ST科技网
近日，记者从国家自然科学基金委员会了解到，中国科学院物理研究所汪卫华小组在块体非晶合金塑性行为及机理方面的研究取得进展，使制造高强度和大塑性兼具的块体非晶合金成为可能。该研究成果引起国内外同行的关注。
长期以来，同时具有高强度和大塑性的金属合金材料是材料领域追求的目标。但是由于变形机制的限制，在提高材料强度的时候往往伴随着塑性的损失，这一趋势随着材料晶粒尺寸的减小变得愈加明显。当金属合金达到结构长程无序的非晶状态时，室温下，其强度远远高于同成分的晶态金属合金，但是其塑性变形能力几乎完全丧失，这严重制约了非晶合金作为高强度工程材料的广泛应用。
汪卫华研究组利用常用的锆、铜、镍和铝金属元素，根据自己提出的模量判据，采用快速凝固方法，制备出在室温条件下具有超高压缩塑性的非晶合金。与以往的非晶合金不同，这种新研制的材料不但具有很高强度，而且在室温下的压缩塑性变形能力也非常好，可以像常见的纯铜、纯铝一样弯曲或变形成一定的形状。他们还提出了利用材料成分随泊松比的变化规律来探索出具有大塑性的非晶材料，为探索同时具有高强度和大塑性的金属非晶合金材料提供了新途径。
研究组还发现脆性非晶合金在断裂瞬间由于出现升温导致裂纹尖端的局域软化和塑性变形，并在此基础上建立了产生这些纳米周期条纹的唯象模型。该研究结果有助于在更微观层次深入理解脆性材料的断裂机制，为有效提高金属非晶材料的结构可靠性提供了纳米尺度上的依据。
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