学术报告
题目: [青促会物理论坛(89期)] 多级纳米化学异质非晶合金实现室温大塑性均匀流变
时间: 2023年05月25日 10:30
地点: 中国科学院物理研究所,M249会议室
报告人: 吴戈 教授

西安交通大学(Email:gewuxjtu@xjtu.edu.cn)

报告摘要:

金属玻璃的室温塑性变形通常被限制在主剪切带中,由此引起应变软化与脆性失效。为减弱此效应,拓扑异质结构被引入至非晶合金,促进变形过程中多重剪切带的产生。不同于以往对拓扑结构的调控,这里我们将介绍通过化学成分设计,在非晶合金中构筑纳米尺寸化学异质畴,来大幅提高其在压缩和拉伸下的均匀塑性流变。为了保证不同非晶纳米畴具备较大的化学成分差异(从而引起较大的力学性能差异),即减弱在制备过程中相邻纳米畴之间的原子扩散,不同纳米畴主元之间的混合焓需要为正,然而负混合焓为高玻璃形成能力的先决条件。这两个看似矛盾的条件在Ti-Zr-Nb-Si-XX/Mg-Zn-Ca-YY多级纳米化学异质非晶合金中得到调和,其中XX与YY为其它元素。在这种非晶合金中,每一纳米畴都具备较大的负混合焓,而不同纳米畴主元Ti和Mg之间的混合焓为正。其室温压缩显示~2%的弹性变形与~40%的均匀塑性流变(且具备应变硬化),相比于以往的单相和异质结构非晶合金有较大的提升。另外,在塑性流变过程中,剪切转变区的全域激活引起原子重排,从而使得相邻纳米畴之间发生动态原子混合。这一行为阻碍了可能发生的界面失效,提高了整体材料的力学稳定性。这种使用纳米尺寸化学异质畴的合金设计以及界面区的动态原子混合机制展示了一种开发高强高塑性非晶合金的新思路。

报告人简介:

吴戈,西安交通大学教授,博导。金属材料强度国家重点实验室、“微纳尺度材料行为研究中心”团队核心成员。曾任香港城市大学、德国马普学会钢铁研究所博士后。长期致力于金属材料强韧化与原子尺度机理研究。提出了一种创新材料设计理念“晶体-非晶纳米双相结构”。相关成果以第一作者/通讯作者在Nature(封面文章)、Nature Communications、Science Advances、Advanced Materials、Materials Today等期刊发表。成果得到新华网、人民网、中国青年报等报道。获“非晶杰出青年科学家奖”(2018年全国5人)等。担任陕西省电子显微镜学会常务理事、秘书长。期刊Materials Research Letters青年编委。

联系人:王超(82649844,wangc@iphy.ac.cn)

本次活动由中科院物理所青促会小组主办