中科院&劍橋大學最新Nature: 改善金屬玻璃的力學性質

【引言】

應變強化（strain-hardening）是合金最重要的力學行為之一，它能夠保障合金流動（flow）是非定域化的，增強合金拉伸塑性（tensile ductility）的同時還能夠遏制災難性的力學損傷。金屬玻璃（Metallic glasses）是一種缺乏結晶度的工程化合金。與傳統合金相比，金屬玻璃的屈服應力（yield stress）更大，彈性應變極限（elastic strain limit）也更高。然而，與應變強化相反，金屬玻璃展現出應變軟化（strain-softening）的特點，嚴重阻礙其結構化應用。

【成果簡介】

中科院金屬所的Y. Li以及劍橋大學的A. L. Greer（共同通訊作者）等人聯合報道了在三向壓力的作用下，塑性形變（plastic deformation）可以促使金屬玻璃展現出足夠強的應變強化能力。研究人員發現，這一強化機制在以往的研究中并未被報道過。這一形變行為抑制了塊狀樣品單軸檢測中剪切帶的出現，阻止力學損傷并賦予金屬玻璃更高的流動應力。這一金屬玻璃在室溫環境中能夠穩定存在并展現出優異的應變強化行為，提高了金屬玻璃在結構領域的應用可能。2020年02月26日，相關成果以題為“Strain-hardening and suppression of shear-banding in rejuvenated bulk metallic glass”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 金屬玻璃的形變

圖2 剪切帶對樣品的影響

圖3金屬玻璃態的誘導變化

圖4 金屬玻璃的透射電子顯微學表征

文獻鏈接：Strain-hardening and suppression of shear-banding in rejuvenated bulk metallic glass（Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2016-3）

本文由材料人學術組NanoCJ供稿。