發(fā)布時間： 2016年06月13日
亞微米尺度金屬材料的力學(xué)性質(zhì)不同于塊體材料，雖然其強(qiáng)度較高，但卻表現(xiàn)出變形失穩(wěn)等弱點，這不利于微納尺度器件的長期使用。
為了提高小尺寸材料的變形能力，西安交大材料學(xué)院微納中心碩士生丁明帥，在導(dǎo)師單智偉教授和韓衛(wèi)忠教授的指導(dǎo)下，借助原位納米力學(xué)技術(shù)，通過高溫氦離子注入在金屬銅中形成平均尺寸為6.6納米的高密度氦泡，隨后加工出亞微米尺度試樣進(jìn)行力學(xué)測試，發(fā)現(xiàn)單晶銅內(nèi)部的納米氦泡不僅是位錯的可剪切障礙物，能有效減緩位錯運(yùn)動，同時還是活躍的內(nèi)部位錯源，使變形時位錯保持有效增值，進(jìn)而產(chǎn)生更加均勻和穩(wěn)定的變形。在拉伸頸縮階段后期，氦泡會發(fā)生顯著長大和合并從而引起試樣的快速斷裂。該研究組還表示，納米氦泡對于提高亞微米尺度金屬材料的變形能力具有關(guān)鍵作用。
這一研究工作和結(jié)果為設(shè)計高性能金屬結(jié)構(gòu)材料和新型抗輻照損傷材料提供了新思路，特別是對于運(yùn)用氦泡工程等理念設(shè)計高性能金屬材料和新型抗輻照損傷材料具有重要的指導(dǎo)意義。日前，該項研究成果在線發(fā)表在《納米快報》上。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中組部青年千人計劃、西安交通大學(xué)青年拔尖人才支持計劃等項目的共同資助。
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