非晶合金在离子辐照下的粘性流动机制
批准号:
51271193
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
魏炳忱
依托单位:
学科分类:
E0106.金属低维与亚稳材料
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡燕萍、胡铮、邢建硕、徐光跃
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
非晶态材料具有冻结的液体结构,但它并不像液体那样流动,反而表现出宏观脆性。在某些情况下一定的外加应力可以使非晶材料流动,这种流动的控制机制是什么?这是材料物理界重要的科学问题。最近的一些研究结果显示非晶合金的塑性流动也可以认为是应力导致的局域的玻璃转变和局域液态结构的演化。这使人们对非晶合金的韧/脆性本质,及非晶合金流动的物理本质的认识有了新的思路。是否有方法可以直接地表征这种从玻璃态向液态转变的过程?已有很多实验结果证实非晶材料(包括非晶合金)在辐照下会产生特有的、显著的各向异性塑性流动。本项目拟从系统研究不同非晶材料在辐照下流动特性及其差异入手,为理解控制非晶合金流动本质的提供重要的实验依据。同时利用离子辐照实现纳米尺度上的结构调控,也将有助于深入理解非晶合金流动以及韧/脆的本质原因。另外非晶合金在离子辐照下显著的各向异性生长特性也将使其在纳米雕刻等领域具有重要应用前景。
英文摘要
Glasses are liquids that have become frozen in time, but they do not flow like liquids. In contrast, they are macroscopic brittle. In some cases, a flowing state can be restored by exceeding a threshold of external force. What are the physical principles governing the melting and freezing? This is one of the 11 big physical questions in correlated matters. Recent studies reveal that the plastic flow in metallic glass can also be ascribed to stress-driving glass transition. This provides a new route for understanding the principle of the plastic flow and ductility/brittleness in metallic glass systems. Is there an approach to directly demonstrate the transition from glassy state to liquid state? Many works have proved that significant anisotropic plastic flow takes place in glassy materials (including metallic glass) under heavy ion irradiation. In this proposal, a systematic study on the viscous flow hehavior of typical metallic glass systems under ion irradiation will be conducted. This should provide valuable information on understanding the physical principle governing the plastic flow in metallic glasses. Meanwhile, we will also use ion irradiation as a tool to tailor the structure in metallic glasses in nanometer scale. This will be helpful to understanding the principle of the ductility/brittleness in metallic glasses. In addition, the anisotropic plastic flow in metallic glasses under ion irradiation may also find their way in nanotechnique, e.g. nanosculpture.
非晶态材料具有冻结的液体结构,但它并不像液体那样流动,反而表现出宏观脆性。本项目从系统研究不同非晶材料在辐照下流动特性及其差异入手,同时利用离子辐照实现纳米尺度上的结构调控,有助于深入理解非晶合金流动以及韧/脆的本质原因。以Zr基、Ti基、La基非晶合金为研究对象,系统研究了该系列非晶合金在离子辐照下表面缺陷形成以及粘性流动特征。主要结论如下: .1、对典型 Zr 基和Ti基非晶合金及若干同一Ti基合金体系在离子作用下的结构稳定性和表面流动特征进行了对比研究,发现Ti基非晶合金的表面出现了两种微米尺度的损伤坑辐照损伤:陨石坑状和类泡状。.2、发现Ti基非晶合金在直入射辐照下不仅表现出粘性流动现象,同时在样品边缘和孔周围也呈现薄带生长现象和自修复特征,估算了辐照所致生成微纳米薄带的剂量阈值和粘性流动时的粘度大小,提出了辐照缺陷和各向异性应力是产生粘性流动的主控因素;对斜入射时表面产生的三种周期性波纹结构特征进行了表征,提出表面受限流动理论来解释直入射及斜入射时非晶合金表面形貌特征及流动特性。.3、采用纳米压入方法和界面粘接方法研究了25 MeV C 离子和 Cl 离子对Ti基非晶合金力学性能以及变形行为的影响。 结果表明 Cl 离子辐照导致非晶合金显著软化,锯齿流变现象减弱,Cl 离子对力学行为的显著影响可归因于高辐照损伤引入的自由体积或者高浓度原子尺度缺陷,而 C 离子辐照对非晶合金力学性能几乎没有影响。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Anomalous shear band characteristics and extra-deep shock-affected zone in Zr-based bulk metallic glass treated with nanosecond laser peening.
纳秒激光喷丸处理锆基大块金属玻璃的异常剪切带特性和超深冲击影响区
DOI:10.1038/srep43948
发表时间:2017-03-07
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Wei Y;Xu G;Zhang K;Yang Z;Guo Y;Huang C;Wei B
通讯作者:Wei B
Viscous surface flow induced on Ti-based bulk metallic glass by heavy
重金属在钛基大块金属玻璃上诱导的粘性表面流
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Applied Surface Science
影响因子:6.7
作者:Kun Zhang;Zheng Hu;Fengjiang Li;Bingchen Wei
通讯作者:Bingchen Wei
DOI:10.1179/1432891714z.000000000783
发表时间:2014-07
期刊:Materials Research Innovations
影响因子:--
作者:G. Xu;Y. Wei;B. Wei
通讯作者:G. Xu;Y. Wei;B. Wei
Effect of Laser Shock Peening On Surface Morphology of Metallic Glasses
激光冲击强化对金属玻璃表面形貌的影响
DOI:--
发表时间:--
期刊:Materials Science Forum
影响因子:--
作者:Guangyue Xu;Yuhang Wei;Yanpeng Wei;Bingchen Wei
通讯作者:Bingchen Wei
DOI:10.4028/www.scientific.net/msf.849.22
发表时间:2016-03
期刊:Materials Science Forum
影响因子:--
作者:Feng Li;J. Xing;Ziqiang Zhao;B. Wei
通讯作者:Feng Li;J. Xing;Ziqiang Zhao;B. Wei
非晶合金局域结构的可视化表征
- 批准号:51071166
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:37.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:魏炳忱
- 依托单位:
金属玻璃在变形模式转变过程中的变形机制研究
- 批准号:50771102
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:魏炳忱
- 依托单位:
用压痕方法研究大块非晶合金剪切带形成和扩展过程
- 批准号:50571109
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:魏炳忱
- 依托单位:
釹基大块金属玻璃的结构稳定性和硬磁性机理
- 批准号:50101012
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:魏炳忱
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


