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题名La基非晶合金的动力学弛豫调控机制研究
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作者
徐宗睿
马熙阳
E.Pineda
乔吉超
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机构
西北工业大学力学与土木建筑学院
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出处
《力学学报》
2025年第8期1929-1943,共15页
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基金
国家自然科学基金(52271153,12472069)
国家留学基金(202206290063)资助项目。
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文摘
作为典型长程无序亚稳态材料,非晶合金的动力学弛豫行为受时间、温度及加载历史等因素显著影响.然而,由于其具备独特非平衡时空演化特征并在外场激励下呈现多级弛豫行为,其宏观变形响应与微观结构演化之间的物理图像不甚清晰,相关动力学调控机制仍有待深入探究.文章选取具有显著β弛豫特征的La60Ni15Al25非晶合金作为模型体系,在广泛温度区间内开展了不同初始能量状态样品的应力松弛实验.结合特征弛豫时间、扩展指数、名义激活能与名义激活体积等动力学弛豫参数演化信息,揭示了温度与物理老化在非晶合金动力学弛豫行为调控中的本质区别及协同作用.研究表明,应力松弛行为在较低温度区间内由β弛豫主导.此时体系势能景观分布各异,动力学非均匀性增强,弛豫行为呈现更广泛特征弛豫时间分布并表现出较强非指数性.而在较高温度区间内,α弛豫逐渐占据主导地位.原子团簇在热激活效应作用下运动速率加快,体系激活能垒显著降低,弛豫时间缩短并呈现更集中分布,导致宏观弛豫行为更遵循指数型衰减特征.基于不同退火状态样品的进一步研究表明,物理老化通过结构致密化和势能谷重构强化了体系动力学非均匀性,而温度升高则通过热激活机制促进了弛豫过程的均匀化与协同性,两者共同塑造了非晶合金在不同能量状态下的动力学弛豫特性.本研究深化了对非晶固体多尺度动力学弛豫行为的理解,同时为高性能非晶材料的热稳定性优化提供了重要参考.
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关键词
非晶合金
应力松弛
物理老化
动力学非均匀性
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Keywords
amorphous alloy
stress relaxation
physical aging
dynamic heterogeneity
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分类号
O344
[理学]
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