非晶/纳米晶复合材料原子尺度塑性机制

项目名称： 非晶/纳米晶复合材料原子尺度塑性机制

项目编号： No.11402269

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王云江

作者单位： 中国科学院力学研究所

项目金额： 28万元

中文摘要： 金属玻璃是一类具有优异力学、物理、化学性质的新型材料。但该材料缺乏明显室温拉伸塑性，阻碍其作为工程结构材料的应用。实验发现，纳米尺寸的非晶/晶体复合材料兼具超高强度和良好的拉伸塑性，为金属玻璃的应用提供了一条新途径。但是，其良好塑性的微观机制并不清楚。由于实验技术在纳米尺度的困难，本项目将基于跨时间尺度分子动力学探索非晶/纳米晶复合材料的塑性原子根源。提出纳米非晶在复合材料中的‘形变扩散器’作用并建立相应扩散方程，建议该机制作为调解晶体位错塑性，导致纳米复合材料均匀形变的根源。基于实验室时间尺度的原子模拟，认识纳米晶体对非晶剪切带的抑制，非晶流变单元结构和动力学，位错与非晶-晶体异质相界面相互作用，尺寸效应等。从基本的物理规律出发认识纳米复合材料形变。该项目拟揭示非晶/纳米晶复合材料微观结构-宏观力学性能的内在联系，指导设计具有更优异性能组合的非晶复合材料，推动其作为工程结构材料的应用。

中文关键词： 金属玻璃；纳米晶体；分子动力学；蠕变；应力松弛

英文摘要： Metallic glasses are a new category of materials with superior mechanical, physical, and chemical properties. However, they usually suffer from very limited tensile ductility at ambient temperature, which hinders their applications as engineering structur

英文关键词： metallic glass；nanocrystal；molecular dynamics；creep；stress relaxation