NIP納米非晶合金的微納米力學(xué)性能研究.pdf

1、本文通過脈沖電化學(xué)沉積以及甩帶法分別制備NiP納米非晶合金以及對應(yīng)成份的NiP非晶合金，通過X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)以及小角度X射線散射(SAXS)等結(jié)構(gòu)表征研究電沉積納米非晶合金與熔淬甩帶非晶合金之間的結(jié)構(gòu)差異，發(fā)現(xiàn)脈沖電沉積樣品由納米級別的顆粒物堆垛而成，顆粒與顆粒間存在非晶態(tài)的界面。
　　微納米力學(xué)性能方面，首先使用納米壓痕儀的Berkovich三角錐壓頭對納米非晶與甩帶非

2、晶進(jìn)行恒載荷模式下的楊氏模量和硬度測試。在彈性模量方面兩者差距不明顯，但是在硬度方面，甩帶非晶比納米非晶高百分之十六。隨后通過聚焦離子束FIB加工500 nm到2μm的納微米級圓柱，采用納米壓痕儀器的金剛石平壓頭進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，相對甩帶非晶在變形過程中呈現(xiàn)的脆性斷裂，電沉積納米非晶壓縮實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了均勻塑性變形，其蘑菇狀的均勻塑性變形方式揭示了納米非晶特殊的變形機(jī)理。納米非晶顆粒之間的界面作為剪切帶的優(yōu)先形核點(diǎn)，形核后形成相互纏結(jié)的剪切帶，

3、這種纏結(jié)的剪切帶之間相互影響并且吸收變形能，形成了網(wǎng)狀的多剪切帶能夠防止單一剪切帶的快速擴(kuò)展而引發(fā)的失效。此外對不同尺寸的納米非晶圓柱進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，在500 nm～2μm范圍內(nèi)，尺寸越大塑性變形更加均勻而且變形更加穩(wěn)定，這可能是納米非晶不同于傳統(tǒng)非晶“小尺寸效應(yīng)”的一種獨(dú)特的力學(xué)性能。
　　通過納米非晶300 nm試樣的TEM下原位拉伸的研究，發(fā)現(xiàn)納米非晶在保持高強(qiáng)度高硬度的同時，發(fā)生了非晶中極其罕見頸縮現(xiàn)象，斷裂前10.6