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我院计算材料团队提出纳米裂纹韧-脆断裂转变的原子级新判据
2020-05-14 15:25  

近日,我院计算材料团队关于位错组态与纳米裂纹韧脆断裂原子级新判据的研究论文在Computational Materials Science网上正式发表,全文已公布在https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2019.109413

论文作者邓芊芊博士研究生),高英俊,刘哲源,罗志荣,李依轩,黄宗吉。

本研究工作通过建立裂尖动力学方程,应用先进的PFC模拟技术,研究纳米裂纹的形核起裂扩展模式。研究发现,裂纹尖端的位错组态对断裂模式有重要影响,存在五种位错组态的断裂模式。当位错处于滑移状态时,裂纹以韧型断裂为主导,当位错处于攀移状态时,裂纹以脆型断裂为主导,二者之间存在一个临界转变阶段。本文提出的混合应力强度因子判据,包含了裂尖微观原子键信息,能够很好地揭示纳米裂纹韧脆断裂转变的微观物理机理。

各种纳电子器件的内部界面的晶格匹配极为关键,该区域是应力集中诱发纳米裂纹的形核起裂失稳扩展的裂源。本研究提出的位错组态与韧脆断裂的原子级判据,有助于发现纳米裂纹的形核并采取抑制其生长的措施,对减少灾难性的工程事故有重要意义。

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