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《基于铁基金属玻璃的大塑性和多尺度效应的起源。》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2018-04-10

  • 在准静态压缩条件下，新开发的单片金属玻璃所观察到的大塑性问题，提出了原子尺度效应的贡献问题。在这里，纳米晶体的尺寸为1-1.5 nm，在一个以铁为基础的大金属玻璃中，使用了像差校正的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)。纳米晶的积累与硬软带的存在有关，这与纳米压痕的显微硬度和弹性模量有关。此外，我们对不同样本厚度的HRTEM图像进行了系统模拟，建立了剪切变形区尺寸估计的理论模型。研究结果表明，较软区域形成的主要机制是均质分散的纳米晶，它们对剪切变形区的启动和停止机制起着重要作用，在增强力学性能方面起着关键作用。

    ——文章发布于2018年4月06日

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相关报告

  • 《采用晶体塑性和反分析的高各向异性锌合金的多尺度研究。》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2018-05-25
    • 锌及其合金是重要的工业材料，因其耐腐蚀、成本低、延展性好。然而，由于其高度各向异性的行为，这些材料的表征仍然是一项困难的任务，后者是由于微观结构效应的影响，即不同的滑移系统的不同家族的负载定向激活和随后的纹理演化，使得可靠的材料模型的发展相当困难。一种基于多晶可塑性的微机械方法可以更好地描述宏观行为背后的物理机制。这一改进的模型表面上应该提高对机械行为的理解，而宏观的方法则是使用单一的现象学各向异性模型，同时还需要大量的实验来确定材料的参数。本文采用多尺度粘塑性自洽(VPSC)方法。基于电子背散射衍射(EBSD)的微观结构和变形机制信息，对金属板变形过程中宏观各向异性的力学响应进行了描述。通过对三种不同方向的拉伸曲线的模拟和实验结果进行对比分析，得到了临界解析剪切应力(CRSS)和微尺度晶体参数。为了得到一个全局的识别解决方案，我们利用协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)的遗传算法求解反演问题。我们通过比较模拟和实验的纹理和激活的滑动系统来验证我们的方法。最后，利用确定的力学参数对合金的各向异性进行了研究，通过确定相应的r值和坡度系数来预测合金的形貌。 ——文章发布于2018年6月27日
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  • 《铁基金属玻璃有望成为治污神器》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-11-13
    • 看起来就像一片普通家用锡纸，但却可以有效去除污水中的有机物以及重金属。近日，来自澳大利亚埃迪斯科文大学的张来昌教授团队发现了一种铁基金属玻璃，对处理染料工业以及矿业产生的污水带来了无限可能性。其研究成果发表在最新一期的国际期刊《先进材料》上。 非晶材料（金属玻璃）是一类以金属元素为主的固体材料。非晶材料通常通过快速冷却熔融合金得到，最大程度保留了液态金属的结构，使其拥有许多优越性能。然而，并不是所有材料都能从快速冷却的熔融合金中得到完全非晶结构。如何有效利用部分晶态化的非晶材料成为一项新课题。 张来昌团队研究发现，在双氧水和完全晶态化铁基材料共同作用下，能快速降解亚甲基蓝染料。他们采用高温热处理的方法，将金属玻璃中原有的无序结构重新排列，从而得到一种蕴含多相金属间化合物的晶体材料。在热处理的过程中，随着温度的升高，形成的晶粒会持续增大，这为电子在晶粒内部的快速转移提供了便捷通道。而且，因为多相金属间化合物存在着明显的电势差，容易在材料的内部形成无数微小的原电池，从而使电子在反应过程中自发产生转移。在污水处理中，快速的电子转移能使污染物有效转化为水、二氧化碳、无机小分子等无害物。也就是说，电子转移越快，去污效率越高。 实验结果表明，这种铁基金属材料比现有去除重金属以及染料等有机物的技术都要快。据统计，使用这种新型材料处理1吨污水成本只需15美元左右。更重要的是，块状条带的形式更有利于实际应用，其可循环次数在5次以上，有着可观的经济效益。
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