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【讨论】获得非晶合金室温拉伸塑性的方法
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| 非晶合金的室温拉伸塑性是其应用的一个重要障碍，不知你认为其拉伸塑性有无可能解决，如果有可能，其方法是什么，科学网上曾有过类似的投票，看看这里的虫虫们是什么看法。 |
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12楼2009-05-16 09:24:56
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2楼2009-04-06 23:35:00
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3楼2009-04-07 08:27:37
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5楼2009-04-07 22:00:05
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hslining
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摘自科学网相关评论： http://www.sciencenet.cn/bbs/Profile.aspx?uid=44442  头衔：普通会员 原发贴：1 精华贴：0 回复贴：58 金 币：90 2009-4-13 12:48:51 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=89100 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=45597# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=monodrama http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=45597&yin=89100#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=89100&t=45597 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=89100 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=45597#hf 5楼 理论上非晶属于短程有序长程无序，不具备晶体材料的位错滑移变形机制。剪切带的产生机理虽然目前还不是很清楚并由此缺乏控制剪切带形成和扩展的理论指导，但是，我觉得基本上并不妨碍我们夸下海口地说，非晶就是本征脆性的。剪切带的产生导致非晶变形本质是应变软化的，而不是象晶体材料那样加工硬化。这就决定即使通过预变形或者表面喷丸等处理激发多剪切带的产生，促进其交割，或者表面压应力抑制裂纹扩展，所有这些也仅仅带来塑性的些微改善，不会带来本质的改变。也就是说，非晶与玻璃、陶瓷等之类的属于脆性材料，其作为结构材料应用的前景很难看好。所以，我建议，除了对剪切带产生与控制等纯理论问题感兴趣的同学，很多同学把精力放在制备非晶复相材料为宜。一方面，非晶形成能力有限，不容易制备出大块纯非晶材料，而一方面，这种晶体非晶体复合材料，正提供了可以集合二者优势的一种可能。如果通过晶相种类尺寸及分布的有效控制，就相对来说很容易获得高强度高塑性兼备的有用材料。Johnson 他们的拉伸塑性论文实际上还是对其以往做出来的非晶复合材料进行了更为精细的剪裁与控制。 =================================================================== ：恭喜你获得了5个金币的奖励！ 理由:thank you for your comment http://www.sciencenet.cn/bbs/Profile.aspx?uid=247555  头衔：普通会员 原发贴：0 精华贴：0 回复贴：1 金 币：19 2009-4-21 21:59:37 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=92250 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=45597# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=donicyin http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=45597&yin=92250#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=92250&t=45597 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=92250 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=45597#hf 6楼 发表一下个人对塑性的看法： 塑性的定义是：材料发生永久性变形而不发生材料破坏。 我们可以把非晶看成巨大的单晶体， 非晶的这种不破坏的塑性变形，和单晶体一样，依靠剪切力。 但非晶因为其结构的无序(可以理解为材料的结构不均匀)，导致各个剪切面临界剪应力不一样， 在较小的临界剪应力的面上便开始发生shear banding, 这样不均匀变形就发生了。 (如果，恰好，很多剪切面的临界剪应力都一样，那么在非晶的均匀变形就能发生，这可类比单晶体) 但，非晶的shear banding 需要很多原子 (很可能是原子团簇) 的协调运作，这样需要很大的剪切力(这样导致了非晶的强度很高) 当非晶的剪切力增加大一个比较大的值的时候，又有一个问题要考虑了---非晶中缺陷造成的应力集中 应力集中往往会造成原子间bonding的撕裂，(撕裂因为材料通过创造新的界面来消耗外加的能量，也就 loading) 裂纹开始形核，便很容易扩展(尤其是拉伸行为),这便显示了非晶的脆性。 所以，个人认为，非晶的高强度，做成脆性的风险。 降低剪切模量G, 意味着降低临界剪切面的应力，降低了应力集中造成裂纹形核的风险； 增加体模量B, 意味着增加原子间的bonding, 这也降低了撕裂原子键的风险； G, B为一种竞争关系。 这也是G/B 小，塑性好的一个物理意义上的理解。 可能，很多人会说，shear fracture , 比如Zr-based BMG 并不没有撕裂原子发生， 我认为，把shear fracture的样品尺寸做大点(尺寸大了，缺陷多了--撕裂原子的风险大，剪切也难了--强度高)，原子撕裂的脆性就会产生了。 如果把非晶比作巨大单晶体， 考虑到单晶体的变形也是不均匀的，非晶不均匀变形也是可想象的 综上所诉，做复合材料，尤其是韧性相增强的复合材料，是提高非晶塑性唯一的办法 复合材料可以把非晶相分割成很小的尺寸(小尺寸的非晶,容易剪切，缺陷少)。 |
8楼2009-04-21 23:54:07
9楼2009-04-22 00:00:20
10楼2009-04-22 09:07:31