夾雜、位錯與界面效應(yīng)相互作用.pdf

1、近年來，隨著納米科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，納米材料，例如：納晶材料、納米多孔材料、納米芯一殼材料、納米機械結(jié)構(gòu)等應(yīng)用越來越廣泛。納米尺度的材料和結(jié)構(gòu)器件具有較高的比表面積，由于表/界面原子數(shù)增多，而且表/界面原子和內(nèi)部原子具有不同的性能，因此納米尺度材料和結(jié)構(gòu)器件的性能將極大地受到表/界面的影響，導(dǎo)致這些納米尺度的材料與結(jié)構(gòu)器件表現(xiàn)出完全不同于宏觀尺度材料和結(jié)構(gòu)器件的一些性能。
　　 本論文工作圍繞國家自然科學(xué)基金(11062004

2、)和蘭州理工大學(xué)博士基金開展，著重研究了納米尺度夾雜的尺寸相關(guān)性，主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下：
　　 1.研究了含界面應(yīng)力的納米涂層夾雜內(nèi)部的一個螺旋位錯與涂層圓柱夾雜以及無限大基體材料之間的相互作用。利用復(fù)變函數(shù)方法，獲得了三種材料區(qū)域中復(fù)勢函數(shù)的解析表達式，非均勻材料中的應(yīng)力場，并根據(jù)Peach-Koehler公式，得到了作用在螺旋位錯上的位錯力。結(jié)果表明，當夾雜的半徑減小到納米尺度時，界面應(yīng)力對螺旋位錯的運動和平衡位置的影響

3、變得顯著；考慮界面應(yīng)力后，會產(chǎn)生一個作用在螺旋位錯上的額外的排斥力或者吸引力，引起位錯力的減小或增大，作用在螺旋位錯上的標準的位錯力依賴于夾雜的尺寸，這完全不同于經(jīng)典彈性中的結(jié)果。
　　 2.研究了無限大基體中含界面應(yīng)力的兩個納米尺度的圓柱形夾雜之間的相互作用，應(yīng)用Gurtin-Murdoch模型來考慮表/界面應(yīng)力效應(yīng)。利用復(fù)勢方法結(jié)合保角變換技術(shù)，洛朗級數(shù)展開等獲得了無限大基體中的彈性場。數(shù)值結(jié)果表明，當夾雜的尺寸減少到納米尺