纳米力学测试杂志社
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室温高应变率下的高韧性非晶氧化物
氧化物玻璃是现代世界不可或缺的一部分，但其在室温下的脆性限制了其用途。结果表明，在室温和高应变率下，非晶态氧化铝可以通过粘性蠕变机制永久变形而不断裂。如果材料致密且无几何缺陷，这些薄膜在室温下可达到流动应力，并可塑性流动至100%的总伸长率。我们的研究表明，非晶氧化物在低温下的延展性比以前的观察结果高得多。这一发现可能有助于实现以新方式作出贡献的耐损伤玻璃材料，有可能提高电子设备和电池等应用的机械阻力和可靠性。
Erkka J.Frankberg，Janne Kalikka，Francisco García Ferré，Lucile Joly Pottuz，Turkka Salminen，Jouko Hintikka，Mikko Hokka，Siddardaha Koneti，Thierry Douillad，Bérangeère Le Saint，Patrice Kreiml，Megan J.Cordill，Thierry Epicier，Douglas Stauffer，Matteo Vanazzi，Lucian Roiban，Jaako Akola，Fabio Di Fonzo，Erkkiänen，卡琳·马塞内利·瓦洛特
科学, 2019, 366 (6467), 864-69
DOI:10.10.1126/science.aav1254
用于统计和空间特性测定的高通量纳米压痕法
与几乎所有其他机械测试（如拉伸或压缩）相比，标准纳米压痕测试具有“高通量”。然而，每小时数十次测试的典型速率可以显著提高。这些较高的测试速率使得需要数千个缩进的其他不切实际的研究成为可能，例如高分辨率特性映射和详细的统计研究。但是，必须注意避免测量中的系统误差，包括选择压痕深度/间距，以避免塑性区重叠、堆积以及受试材料中相邻微观结构特征的影响。此外，由于需要快速加载速率，因此还必须考虑应变率敏感性。本文对这些效应进行了综述，重点介绍了为解决这些问题而进行的补充标准纳米压痕测量。将介绍该技术的实验应用，包括绘制焊缝、微观结构和具有不同长度尺度的复合材料，以及研究表面粗糙度对名义均匀试样的影响。
埃里克·辛萨拉、乌德·汉根、道格拉斯·D·斯塔夫
材料杂志, 2018, 70 (4), 494-503
内政部：10.1007/s11837-018-2752-0
生物灵感的珍珠层状氧化铝与大块金属玻璃形成合金作为顺应相
由金属“砂浆”粘合的微米级陶瓷“砖”的仿生陶瓷预计将产生更高强度和韧性的陶瓷，但其加工具有挑战性，因为金属通常不会润湿陶瓷。为了解决这个问题，我们使用快速无压渗透锆基大块金属玻璃砂浆制作了氧化铝结构，该砂浆反应性地润湿了冻铸氧化铝预制件的表面。所得铝的力学性能2.O3.随着渗透温度和陶瓷含量的变化，玻璃形成顺应相变，导致弯曲强度（从89到800）之间的折衷 MPa）和断裂韧性（从4到大于9 兆帕·米½).高韧性水平归因于砖沿陶瓷/金属界面的拔出和裂纹偏转。由于这些机制是通过界面破坏而不是金属砂浆内部的破坏实现的，因此优化这些仿生材料的损伤容限的潜力尚未完全实现。
艾美·沃特、李杰英、蔡宇良、伯纳德·格卢多瓦茨、金真妍、安东尼·P·托姆西亚、石川武彦、朱丽安娜·施密茨、安德烈亚斯·迈耶、马库斯·阿尔弗雷德、丹尼尔·基纳、恩苏·帕克、罗伯特·奥里奇
自然传播, 2019, 10 (961)
内政部：10.1038/s41467-008753-6
原位断裂碳化硅再结合的TEM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、高压和高频。为了避免碳化硅器件的灾难性失效，尤其是在航空航天和核电行业的特定应用中，需要对堆故障（SFs）进行再接和自匹配。在本研究中，开发了一种新的方法，使用眉毛毛发拾取和转移纳米线（NWs），以获得原位原子分辨率下SFs再结合和自匹配的透射电子显微镜（TEM）图像。在重启和修复过程中，电子束被切断。用扫描电镜观察了单晶硅和非晶硅纳米线断裂表面的再结合原位室温透射电镜。裂纹愈合后的断裂强度为1.7gpa，恢复了单晶NW的12.9%。沿<111>方向的部分再结晶和SFs的自匹配是单晶NW再结合的原因。相比之下，第一次和第二次再烧结的断裂强度分别为6.7和5.5 GPa，分别恢复了非晶态NW的67%和55%。原子扩散极大地促进了非晶NW断裂表面的再结合，形成了由非晶相和微晶组成的愈合表面。这种再结合功能为航空航天、光电子和半导体行业制造高性能碳化硅器件提供了新的视角。
张振宇、崔俊峰、王波、蒋海岳、陈国新、余锦洪、林承德、唐春、亚历山大·哈特迈尔、张俊杰、罗军、安德烈亚斯·罗森克兰兹、南江、东明、郭
纳米尺度, 2018, 10, 6261-69
内政部：10.10.1039/C8NR00341F
通过相关电子显微镜和纳米压痕表征揭示复杂相钢的微观结构不均匀性与局部力学性能之间的关系
在这篇材料和设计文章中，作者通过结合各种电子显微镜技术和纳米压痕技术，描述了一种商用复杂相钢（CP800）的成分和微观结构不均匀性。他们使用Bruker的maxbet手机客户端下载XPM（加速属性映射）模式获得高分辨率硬度图。采用立方角压头和微牛顿载荷将压痕深度和相邻压痕间距限制在纳米级。获得了高分辨率的硬度图，并成功地与EPMA和EBSD结果重叠，在此基础上成功地建立了复合相显微结构中成分不均匀性和硬度变化之间的相关性。
在材料科学中，测量的机械性能和材料微观结构密切相关。EPMA和EBSD使人们能够以越来越高的空间分辨率深入了解局部化学成分和材料纹理，并表明CP800的局部性能将发生变化。
硬度图首次以最高分辨率量化了这些局部变化，并证明了局部化学、位错密度、基体晶粒取向之间的密切联系，并在亚微米水平上沉淀相邻晶粒或相的机械性能发展。
张玉玲、林明轩、乌德·汉根、西尔维亚·里希特、克里斯蒂安·哈斯和沃尔夫冈·布莱克
材料与设计203 (2021) 109620
内政部：10.1016/j.matdes.2021.109620
