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卢磊：纳米孪晶金属的变形与断裂机理研究
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给大家推荐一篇卢磊在《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表的 Perspective （Free Access）：https://doi.org/10.1093/nsr/nwx043 纳米孪晶金属的变形与断裂机理研究 简介： 大量纳米尺度孪晶分布于微米或亚微米级晶粒内，使纳米孪晶（NT）金属成为一种独特的多级纳米结构材料。孪晶界（TBs）能够有效阻止位错的移动，从而提高金属强度。此外，由于其高对称性和极低的晶界过剩能，TBs同时能够生成和容纳大量可移动位错，而使金属表现出塑性变形能力。 目前，关于块状NT金属的断裂韧性和损伤机理的研究较少，主要原因在于常规断裂试验所需样品较大，不易制备。最近，研究人员设计了一种非接触裂纹张开位移测量系统，使用相对较小的样品精确测定纳米金属材料的断裂韧性。这一测量系统的建立将促进对微观结构参数如何影响NT金属断裂行为的研究。此外，尽管对位错与孪晶界的相互作用机制的理解已取得大量进展，这一领域仍有诸多未解决难题（例如：位错形核与晶界结构之间以及裂纹与孪晶界之间的相互作用机理）。目前大多数研究都集中于fcc结构的NT金属，其它NT材料（如hcp结构、bcc结构、陶瓷和复合材料）仍有待发展。文章表明了微观结构与变形/损伤行为之间的密切相关性，进一步说明了优化强度和断裂韧性对于NT金属材料的工程应用具有重要的意义。  【文章图】面心立方NT金属的可能变形机制  【文章图】NT薄膜中的裂纹扩展过程 |
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