Laves相金属间化合物研讨获发展

　　中科院金属研讨所沈阳资料科学国家（联合）试验室固体原子像研讨部叶恒强院士、杜奎研讨员、博士生章炜与清华大学朱静院士、于荣副教授等协作研讨，使用球差校对电镜发现在Laves相金属间化合物中，位错经过重复地在上下两个不同的滑移面间来回跳动，然后以波涛形状的途径向前滑移。这种位错滑移机制的发生归结于Laves相中不同原子层之间结合力的不同。这种特别的变形机制将有利于解说金属间化合物在高温变形时存在脆-韧改变的特性。该研讨结果已在《物理谈论快报》（

　　金属间化合物尽管具有优异才干的高温力学性能，合适用作耐高温资料，可是它们在室温下的脆性严重地阻止了其工业使用。这类资料要完结塑性变形，往往需求加热到很高的温度（脆-韧改变温度以上），位错才或许被激活。因为金属间化合物具有杂乱和特别的结构，位错在其间的运动不像在金属中那样简略，它们的滑移往往需求触及几个乃至几十个原子的和谐运动，而不只仅是在某个固定的滑移面上简略的剪切进程。这样，位错滑移的区域也由一个滑移面扩展为一个滑移区域。这样杂乱的进程需求经过高温的热激活下降原子间的键合，然后使得原子的和谐运动成为或许。可是，现在还只有少量的试验依据显现这个杂乱滑移进程的具体步骤，以解说热激活是怎么促进位错运动的。

　　科研人员使用球差校对电镜，在原子尺度上确认了Laves相中基面不全位错的中心结构，然后提醒了位错在一个柏氏矢量间隔上的运动是由三个阶段组成的：首要，位错在结合力较弱的滑移面上以晶体学滑移的方法移动；接着，位错跳动至另一个结合力较强的滑移面，以原子重整(shuffle)的方法完结三层原子的重新排列，然后避免了单纯晶体学滑移会形成的高能垒状况；最终，位错返回到本来的滑移面，持续晶体学滑移。因为位错在每个柏氏矢量间隔的运动中都有必要阅历一次原子重整，因而位错的运动需求热激活的协助才干完结。

　　别的，经过对位错周围的定量应变剖析，研讨也发现了这一特别的位错结构周围具有反常的应变场散布。尽管使用Foreman模型计算出的位错周围的应变场散布和试验得到的大致相符，即滑移面上半部区域是压应变状况，下半部区域是拉应变状况，可是试验得到的拉应变却是一种花瓣形散布，与会集散布在位错正上方的压应变出现非对称的形状，乃至在位错中心正下方没有一点应变散布。这种独特的应变场散布，跟这种特别的滑移进程导致的位错中心结构有很大联系。这也一起标明，要得到准确的位错应变场散布，尤其是在具有杂乱结构的资猜中，往往需求准确地确认位错中心结构。

　　Laves相中波状滑移机制的发现，不只有助于了解金属间化合物的脆-韧改变，也将丰厚对金属间化合物中位错运动机制的知道，一起也扩展了关于位错性质的认知和了解。自然界中许多脆性资料都具有很杂乱的结构，这也将预示这种波状滑移机制有或许用于解说更多资料的变形进程。

　　该研讨得到了国家自然科学基金的赞助，一起也得到了北京电子显微镜中心和上海超级计算中心的支撑。（来历：中科院金属研讨所）