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我院计算材料团队揭示纳米裂纹形核起裂新机制
2020-03-30 16:10  

近日,我院计算材料团队关于纳米Zener裂纹形核起裂的研究论文在Computational Materials Science网上正式发表,全文已公布在https://doi.org/10.1016/j. commatsci.2020.109640。

  论文作者刘哲源),高英俊,邓芊芊,李依轩,黄宗吉,廖坤,罗志荣。

最新的实验研究发现纳米晶材料的三叉晶界的非传统扩展位错的组态失稳可诱发产生纳米裂纹形核的现象,但产生这一现象的机理仍然不清楚。本研究工作通过建立纳米裂纹的能量模型,应用先进的晶体相场方法模拟计算纳米Zener裂纹形核起裂的过程,研究发现位错与向错二种缺陷相互作用,沿位错的滑移方向撕开微小裂口,产生向错偶极子,进一步诱发纳米Zener裂纹的扩展。这种位错与向错相互作用诱发的纳米Zener裂纹起裂机理,与传统的位错塞积诱发裂纹起裂的机理完全不同。

材料的微裂纹修复工程,对材料的使用寿命提高、抗疲劳断裂有重要的现实意义。纳米Zener裂纹形核起裂机制的发现,有助于人们提出新的抗疲劳断裂措施和手段。

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