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★ ★ ★ amannnn(金币+3,VIP+0):版主辛苦了 4-12 22:32
科学论坛对于这篇文章的讨论以及拓展的话题
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2009-4-9 9:59:15 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=87634 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=doing http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=87634#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=87634&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=87634 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 22楼
兄台所说的介于拉伸和压缩之间的更好表征手段是指什么?出现0.5% tensile elongation的monolithic BMGs是那篇文章? 望指教
是不是指的三点弯呢? 还有CWRU所指的本征性能又是什么含义呢?
或许对现实应用意义不大(其实是俺不清楚),但是对科学研究来说还是蛮有意思的,毕竟大多数玻璃态物质很脆.当有的能出现大塑性时(no matter high/low strain rate, no matter tensile or compression),其变形的物理意义及其机制还是一个非常重要的问题吧。
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2009-4-9 10:10:04 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=87643 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=87643#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=87643&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=87643 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 23楼
BMGs will exhibit tensile ductility at high strain rates, elevated temperatures, and on the nano scale.
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2009-4-9 11:33:14 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=87684 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=jqwangiop http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=87684#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=87684&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=87684 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 24楼
我感觉high strain rates也只是相对的。打个比方:水在常规条件下有很好的塑性,可是当受到高速击打时也是一种脆性行为吧。非晶本来就比较脆,如果在相当速度(very high strain rate)的击打时,会不会也是很脆呢?
关于nano/micro scale下的各种塑性行为,似乎有很多矛盾的报道,可能还需要一段时间来验证澄清。引用TG Nieh教授的话——那些观察到的所谓塑性也都不是本征的。(因为相关的实验都涉及到了很多其他的因素:taper angle,shape effect,and constrained effect,etc ).
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2009-4-9 15:24:57 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=87760 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=kencqpoll http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=87760#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=87760&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=87760 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 25楼
单相非晶准静态拉伸出现塑性太难了。
至少到现在我们还不知道什么样的微观结构可以促成单相非晶拉伸塑性的出现?
大牛们努力吧!借用浙江卫视“我爱记歌词”里的一句话来勉励自己,希望就在前方,呵呵。
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2009-4-9 22:35:21 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=87929 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=sfguo http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=87929#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=87929&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=87929 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 26楼
单相非晶,条带的拉伸塑性据说早在30年前就做出来了(日本?1972?)。
我对块体非晶准静态拉伸出现塑性还是看好的。Li Yi教授也谈到,当前观察到的压缩,拉伸塑性并不代表BMG的本征性能。他的ACTA文章,及后续的几个试验指出,同
一种BMG既可以是brittleness,又可以ductility。到底该如何认识它?
同时,BMG一直以来的沿单一主剪切带变形,断裂,也变得不再可靠。同时启动几个主剪切带的出现,又该如何认识?
go on......
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2009-4-9 23:17:18 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=87936 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=87936#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=87936&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=87936 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 27楼
I do not agree with "拉伸塑性并不代表BMG的本征性能". In the uniaxial tension testing, BMG samples do not prossess a stabilization mechanism to prevent the propagation of shear bands. The tension properties of BMGs represents their intrinsic properties if they are tested using standard method (if not play with tricks like specimen dimensions, testing rates,....). However, all monolithic BMGs look similar in tensile loading conditions. Without question, mechanical testing, specifically the uniaxial COMPRESSION TEST IS THE SINGLE LARGEST PITFALL OF BMG RESERCH.
BMG research, which is very active in China, needs more experts with the background on mechanics to be involved. It seems to me that some groups from china can do everything. Sometimes, they provide misleading results.That is not good for science.
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理由:I agree with you totally.
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2009-4-10 13:30:30 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88101 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=JQWangIoP http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88101#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88101&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88101 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 28楼
I agree with you.
现在金属玻璃的力学性能研究应该是最活跃的研究点了,很多原来可能不是做力学的人也在做,这从某种角度来说应该是一种好现象——可以从不同的角度来理解、表征其力学行为嘛。可能在材料力学上缺乏些传承性,毕竟很多现象的理解都是可以借鉴传统的晶态材料理论。有一次,去北科大听E Ma教授的报告时,在场的孙祖庆教授就提了一个很基础的关于塑性概念问题,可是Ma老师当时都没有给出答案。这说明了BMG力学行为中确实很多东西都还很不清楚,需要更多的人参与进来;也需要更专业的人来澄清一些基本的问题,而不止是追求多么吸引人的现象。
现在非晶应该处在一个threshold (AL Greer, Materials today 2009),我们不止是要研究其力学性质,很多其他的性质也需要去研究开发(such as magnetic properties, physical properties at low temperatures, structure, glass transition, micro/nano formation, and especially its mechanical and physical applications ...),这样金属玻璃作为一种不新了的新材料才能全面的体现出其价值吧。不过这些都需要钱,呵呵
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mqjiang:恭喜你获得了5个金币的奖励!
理由:同意
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2009-4-10 13:36:59 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88104 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=kencqpoll http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88104#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88104&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88104 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 29楼
能说说孙祖庆老师提出的问题是个什么样的塑性概念问题吗?
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2009-4-10 14:44:59 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88124 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=monodrama http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88124#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88124&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88124 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 30楼
回13楼、16楼:
mqjiang已经解释得较为清楚了。实际上,加工硬化只是表象。对晶体材料而言,滑移系总是在局部达到临界分切应力之后开动的,这样宏观上引起变形。随着位错的运动、增殖、塞积,使得此处应力水平提高,滑移阻力增大。因此,形变将转移至临近未发生塑性变形的区域进行。通俗地讲,形变从“软”的地方开始后,引起“软”的地方“硬化”,形变就识趣地转移至其它“软”的部分接着进行;当整体都经历了一次硬化后,形变就在此水平下相对“软”的地方以高于初次应力条件下接着进行,又引起“硬化”,形变不断转移。这样随着过程的反复进行,在宏观上就表现出试样的均匀变形,应力应变曲线上就变现出应变硬化现象。
所以,容易看出,加工硬化保证了塑性变形不至于集中在局部,得以均匀变形。真应力真应变曲线上,应力一直增长直至断裂。而在工程应力应变曲线上,过了最高强度点(断裂强度)之后,应力表观上反而下降。这是由于工程应力都是用初始截面积计算的,此时已经发生了颈缩,截面积越来越小,真应力确实越来越高。所以最高强度点就代表了塑性变形的最大能力。亦即过了这个点后,试样将发生颈缩,不再是均匀变形,而且将很快断裂。
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理由:解释得很好
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2009-4-10 17:26:22 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88189 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=JQWangIoP http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88189#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88189&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88189 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 31楼
能说说孙祖庆老师提出的问题是个什么样的塑性概念问题吗?
确切的也记不太清了,大意是这样的:当时E Ma教授在讲关于计算结果中的一些塑性问题,涉及到了原子的运动及引起的形变。孙老师的问题是,对于晶态材料来说,由位错引起的塑性应该属于介观尺度的问题,而Ma教授的结果是从原子如何运动的角度来解释金属玻璃的形变的,这样的一个涉及原子尺度的塑性问题如何来定义、理解?
论坛上好多人似乎都去听了,如果不太准确,大家可以补充讨论。
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2009-4-10 17:40:06 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88197 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=mqjiang http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88197#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88197&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88197 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 32楼
Johnson的CSM似乎就是来解决这一问题
团簇运动对于宏观塑性而言还是太小,怎么办呢?
团簇运动集合嘛 ^_^
类似于 alpha弛豫和belta弛豫
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2009-4-10 18:22:19 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88216 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=doing http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88216#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88216&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88216 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 33楼
回13楼、16楼:mqjiang已经解释得较为清楚了。实际上,加工硬化只是表象。对晶体材料而言,滑移系总是在局部达到临界分切应力之后开动的,这样宏观上引起变形。随着位错的运动、增殖、塞积,使得此处应力水平提高,滑移阻力增大。因此,形变将转移至临近未发生塑性变形的区域进行。通俗地讲,形变从“软”的地方开始后,引起“软”的地方“硬化&rdq...
非常感谢两位的解答!学到了不少东西~
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2009-4-10 21:21:37 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88269 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88269#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88269&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88269 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 34楼
How to make BMGs with high values of toughness (not necessary to have compressive plasticity :-)) is apparently the most important issue in this community.
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2009-4-12 9:47:41 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88638 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=mqjiang http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88638#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88638&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88638 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 35楼
Most BMGs have relatively high toughness, see following Ashby Plot [Scr Mater 2006].
Hoever, these BMGs still exhibit macoscopic brittle failure. This is a paradox.
So, fracture toughness is not the key point.
I believe, a more inherent properity should exist, to control plasticity of BMGs.

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2009-4-12 10:10:38 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88642 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88642#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88642&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88642 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 36楼
Most toughness measurements of BMGs are not a valid KIC. Actually, the KIC of BMGs is very low (e.g. KIC of Vit 1 alloy is ~18 MPa m^1/2), you can not compare these with that of polycrystalline materials. Sure, the toughness of BMGs is much better than window glass :-)
Caltech's Nature paper on BMG composites overstated the fracture toughness. Their fracture toughness is not a valid KIC. Therefore, their claim that their BMG composites are better than traditional crystalline materials is totally a "joke" (Caltech group had been reminded on this.)
The facture toughness and fatigue properties are very poor for BMG family. That's why the mechanical properties of BMGs are the most active area in the BMG community.
Sometimes, big guys in the community also provided misleading results. You can not simply follow their heels.
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2009-4-12 10:21:30 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88647 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=mqjiang http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88647#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88647&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88647 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 37楼
Thank you for your reply.
I agree that a true KIC should tie up with the failure behavior.
However, precisely measuring KIC of various BMGs indeed is difficult because of extremely localization flow in these materials, but is necessary.
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2009-4-12 10:34:03 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88654 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88654#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88654&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88654 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 38楼
precise measurement of these properties is not an issue if specimen dimensions meet the testing standard requirement.
Fracture mechanics does not consider the microstructure of materials. The slip theory do not care about "dislocations" or "shear band", am I right?.
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GFA indeed is a bottleneck of mechanical tests.
Fracture mechanics that does not consider the microstructure is conventional and macroscopic.
Microscopic fracture mechanics and fracture physics must focus on the microstrcutre.
You are wright, the slip line field does not care about "dislocation" or "flow defect ". However, due to shear band, is the slip line field still presented ahead of the crack tip?
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2009-4-12 10:43:21 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88660 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88660#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88660&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88660 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 40楼
For brittle BMGs, even the sample dimensions meet the requirements, you can not run such a KIC measurement because you can not get fatigue precrack for brittle BMGs.
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2009-4-12 10:48:42 http://www.sciencenet.cn/bbs/favorites.asp?menu=add&url=topic&name=88665 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327# http://www.sciencenet.cn/bbs/friend.asp?menu=add&username=CWRU http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327&yin=88665#hf http://www.sciencenet.cn/bbs/delrevert.aspx?id=88665&t=46327 http://www.sciencenet.cn/bbs/adminmodrevert.aspx?id=88665 http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=46327#hf 41楼
For very tough BMGs, the slip line field does present ahead of the crack tip even under dynamic conditions. |
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