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纳米孪晶金刚石强韧化机理研究
【机构】 重庆大学航空航天学院； 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室；
【摘要】 最近,已有实验报道合成的纳米孪晶金刚石(nt-diamond)表现出前所未有的硬度和延展性,但孪晶在增强机制中的作用仍然是未知和存在争议的。我们采用第一性原理计算对比研究了大应变下nt-diamond和nt-Si的变形响应,发现nt-diamond是通过在glide原子面上发生不全滑移而实现退孪生,导致进一步加载的方向为单晶金刚石的硬方向,故应力极大的提升,如图1所示。然而,nt-Si在与nt-diamond相同加载条件下的变形响应表明其是通过在shuffle原子面上的全滑移来释放应力,这种滑移无法实现退孪生,故其应力与单晶沿着易方向基本相等,如图2所示。这两种物质不同的变形方式本质原因是层错能,Diamond的glide面具有较低层错能,故优先沿glide面滑移,而Si的shuffle面具有较低层错能。
【基金】 超硬纳米多层膜微结构与力学性能及其优化;国家自然科学基金重点项目(11332013)
- 【会议录名称】 2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）
- 【会议名称】2018年全国固体力学学术会议
- 【会议时间】2018-11-23
- 【会议地点】中国黑龙江哈尔滨
- 【分类号】TB383.1;TQ163
- 【主办单位】中国力学学会固体力学专业委员会、国家自然科学基金委员会数理科学部