本文關(guān)鍵詞：通過維氏壓痕技術(shù)理解塊體金屬玻璃的變形機(jī)理

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【摘要】：金屬玻璃的不同參數(shù)和性質(zhì)之間的各種相關(guān)性。盡管有這些相關(guān)性,但仍然缺乏塑性變形的清晰圖像。通過原子力顯微鏡可對不同體積金屬玻璃(BMG)上的Vickers的壓痕進(jìn)行詳細(xì)的拓?fù)浞治?以了解尖銳的壓頭下的變形機(jī)理。我們發(fā)現(xiàn)彈性恢復(fù),堆積和壓痕體積與金屬玻璃的不同參數(shù)和性質(zhì)相關(guān)。這些相關(guān)性有助于了解該流程中的主要機(jī)制金屬玻璃的微觀結(jié)構(gòu)在宏觀尺度上是均勻的,然而,微觀尺度上存在局部不均勻性。這些局部異質(zhì)性在金屬玻璃變形和弛豫等不同現(xiàn)象中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在維氏壓頭下,彈性恢復(fù)和塑性變形被發(fā)現(xiàn)取決于這些局部不均勻性或更準(zhǔn)確地稱為流動(dòng)單元。我們發(fā)現(xiàn)殘余應(yīng)力與Tg成反比關(guān)系,而則用v在壓頭下方縮放。具有大塑性區(qū)v的BMG與低泊松比?的BMG相比具有較低的彈性恢復(fù),具有較高?的BMG具有更多的流動(dòng)單元,在負(fù)載施加下可能表現(xiàn)出大量的塑性變形并且顯示較小的彈性恢復(fù)。隨著加載時(shí)間的增加,觀察到彈性恢復(fù)最初急劇下降,隨之而來的顯著下降。這些結(jié)果表明這些流動(dòng)單元的激活是時(shí)間依賴過程,其在較長的加載時(shí)間達(dá)到飽和。在準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)加載中,發(fā)現(xiàn)彈性恢復(fù)減少,表明維氏壓痕產(chǎn)生低應(yīng)變率,這提供足夠的時(shí)間來激活更多的流動(dòng)單元以進(jìn)一步塑性變形金屬玻璃。具有低v的BMG顯示更多的應(yīng)變軟化行為,并發(fā)展較大的堆積。壓痕體積依賴于剪切模量(G)表明G是描述MG中變形響應(yīng)的最重要的彈性常數(shù)。我們發(fā)現(xiàn)塑性變形與β弛豫之間的關(guān)系。與沒有β-弛豫的MG相比,具有明顯的β弛豫的BMG組合產(chǎn)生更大的壓痕量。因此,可以推斷出Vp是控制參數(shù)。退火和高壓對BMG具有相似的影響。本文用流量單位模型解釋所有這些觀察和現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG139.8

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