原子分辨的材料力学行为实验系统与晶界塑性原子机制

摘要：

原子分辨的材料力学性能实验方法具有原子分辨功能,可实现外力作用下材料的组织结构与缺陷相互作用,以及微观结构在时间-空间演化过程的观测.受制约于高空间分辨电子光学系统的要求,透射电子显微镜的物镜极靴空间极小,原子分辨的原位力学实验系统在国际领域长期没有突破,基本属于空白.本文综述了研究小组近二十年来围绕原子分辨材料力学行为的研究工作,包括研发原子分辨的材料力学行为实验系统,在实验系统基础上发展的实验方法及开展的相关科学研究.科学研究主要在多晶金属中的晶界塑性原子机制方面取得的较系统的工作,包括发现晶粒转动位错攀移机制、晶界滑移机制、晶界位错攀移与阶错(disconnection)反应机制、晶界位错锁形核与解锁机制、晶界迁移与扩散机制、晶界发射偏位错形核孪晶机制、孪晶界位错塞积与位错交滑移机制等.上述实验系统和相关科学仪器研发上取得的进展为原子尺度动态观测材料弹塑性力学行为和界面弹塑性机制的研究提供了方法学基础.晶界塑性原子机制的科学发现有助于发展先进结构材料体系.

关键词：原位原子尺度、透射电子显微镜、位错、晶界、变形机制

所属期刊栏目：42

分类号：TG115.21+5.3;O76;O77;O482;TB34(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金No.52201145

在线出版日期：2023-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共22页

页码：543-564