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在室温和高应变速率下的高延展性非晶氧化物

氧化玻璃是现代世界不可或缺的一部分,但它们的用途因其室温下的脆性而受到限制。结果表明,非晶氧化铝在室温和高应变速率下可以通过粘性蠕变机制永久变形而不断裂。这些薄膜在室温下可以达到流动应力,并且可以塑性流动,总伸长率达到100%,前提是材料致密且无几何缺陷。我们的研究表明,在低温下,非晶氧化物的延展性比以前的观察结果要高得多。这一发现可能促进以新方式贡献的耐损伤玻璃材料的实现,有可能提高机械电阻和应用如电子设备和电池的可靠性。必威手机客户端

Erkka J. Frankberg, Janne Kalikka, Francisco García Ferré, Lucile Joly-Pottuz, Turkka Salminen, Jouko Hintikka, Mikko Hokka, Siddardha Koneti, Thierry Douillard, Bérangère Le Saint, Patrice Kreiml, Megan J. Cordill, Thierry Epicier, Douglas Stauffer, Matteo Vanazzi, Lucian Roiban, Jaakko Akola, Fabio Di Fonzo, Erkki Levänen, Karine Masenelli-Varlot

科学国家自然科学基金资助项目(2016zl201610214701)
: 10.10.1126 science.aav1254

用于统计和空间性质测定的高通量纳米压痕

与几乎所有其他力学测试(如拉力或压缩)相比,标准纳米压痕测试具有“高通量”。但是,每小时进行数十次测试的典型速度可以显著提高。这些较高的测试率使得原本不切实际的研究需要数千个缩进,例如高分辨率的属性映射和详细的统计研究。然而,在测量时必须小心避免系统误差,包括选择压痕深度/间距,以避免塑性区重叠、堆积和被测材料中相邻显微结构特征的影响。此外,由于需要快速加载速率,也必须考虑应变速率敏感性。对这些影响进行了回顾,重点放在了制作标准的纳米压痕测量来解决这些问题。本课程将介绍该技术的实验应用,包括不同长度尺度的焊接、显微组织和复合材料的映射,以及表面粗糙度对名义上均质试样的影响。

埃里克·辛萨拉,乌德·汉根,道格拉斯·d·斯托弗

《材料必威手机客户端, 2018, 70 (4), 494-503
DOI: 10.1007 / s11837 - 018 - 2752 - 0

生物激发的珍珠状氧化铝与大块金属玻璃形成合金作为顺从相

生物激发陶瓷与微米级陶瓷“砖”通过金属“砂浆”结合,预计将产生更高强度和韧性的陶瓷,但它们的加工具有挑战性,因为金属通常不是湿陶瓷。为了解决这个问题,我们使用快速无压渗透的锆基大块金属玻璃砂浆来制作氧化铝结构,该砂浆可以反应性地湿润冻融氧化铝预制体的表面。合成铝的力学性能2O3.随着浸渗温度和陶瓷含量的变化,玻璃形成顺应相发生变化,导致弯曲强度(89 ~ 800 MPa)与断裂韧性(4 ~ 9 MPa·m)之间出现平衡½).高韧性水平归因于砖拉出和裂纹挠曲沿陶瓷/金属界面。由于这些机制是由界面破坏而不是金属砂浆内部破坏而实现的,因此优化这些生物激发材料的损伤耐受性的潜力仍未充分实现。必威手机客户端

Amy Wat, Je In Lee, Chae Woo Ryu, Bernd Gludovatz, Jinyeon Kim, Antoni P. Tomsia, Takehiko Ishikawa, Julianna Schmitz, Andreas Meyer, Markus Alfreider, Daniel Kiener, Eun Soo Park, Robert O'Ritchie

自然通讯, 2019,10 (961)
DOI: 10.1038 / s41467 - 008753 - 6

原位碳化硅断裂后再键合的透射电镜观察

生物碳化硅(SiC)广泛应用于恶劣环境和极端条件下,包括大功率、高温、大电流、高电压和高频。为了避免碳化硅器件的灾难性故障,特别是在航空航天和核动力工业的特定应用中,堆栈故障(sf)的重键和自匹配是非常理想的。在本研究中,开发了一种新的方法,利用眉毛的毛发来拾取和转移纳米线(NWs),以获得原位透射电子显微镜(TEM)图像的重新键合和自匹配的SFs在原子分辨率。在复键和愈合过程中,电子束被切断。研究了单晶和非晶SiC NWs断裂表面的再键合现象原位室温瞬变电磁法。裂纹愈合后的断裂强度为1.7 GPa,恢复率为单晶NW的12.9%。NW单晶沿<111>取向的部分再结晶和SFs的自匹配是NW单晶再键合的主要原因。相比之下,第一次和第二次再粘接的断裂强度分别为6.7和5.5 GPa,分别恢复了非晶态NW的67%和55%。在非晶态NW的断裂表面上,原子扩散对再结合有很大的贡献,导致愈合的表面由非晶态相和结晶组成。这种重键功能为航空航天、光电子和半导体行业的高性能SiC器件的制造提供了新的见解。

张振宇,崔俊峰,王博,蒋海月,陈国新,于金红,林承特,唐春春,Alexander Hartmaier,张俊杰,罗军,Andreas Rosenkranz,蒋南,郭东明

纳米级, 2018, 10, 6261-69
: 10.10.1039 C8NR00341F