作者:国家材料科学研究所顺一希希斯塔 科学家们测量了当一个微小的探针以不同的加载轴方向对微柱样品施加力时发生的塑性变形
学分:国家材料科学研究所(NIMS) 含硅化铌的金属是很有前途的材料，可以承受高温，提高发电厂和飞机燃气轮机的效率
但是由于它们复杂的晶体结构，很难精确确定它们的机械性能
现在，日本京都大学的科学家已经测量了当压力施加在这些材料的微小样品上时，微观层面上发生了什么
这种方法发表在《先进材料科学与技术》杂志上，可以帮助科学家获得准确的测量值，以了解复杂晶体的原子级行为，从而开发出更耐热的燃气轮机部件
“我们的结果证明了晶体材料塑性变形行为研究的前沿，”该项研究的相应作者岸田恭介说
塑性变形描述了当持续的力施加到晶体上时，在原子水平上发生的变形
在复杂的晶体中很难测量
岸田文雄和他的同事们一直在使用一种新的方法来系统地测量晶体的塑性变形，显示出在高温燃气轮机中使用的前景
在这项研究中，他们测量了一种叫做α-Nb5Si3的铌硅化物的塑性变形
这些晶体的微小“微柱”暴露在非常小的压力下，使用一台末端带有平冲头的机器
将应力施加到样品的不同面，以确定晶体中发生塑性变形的位置和方式
通过在测试前后对样品使用扫描电子显微镜，他们能够检测发生变形的平面和方向
随后是基于理论计算的模拟研究，以进一步了解在原子水平上发生了什么
最后，研究小组将这些结果与他们之前研究的含硼硅化钼的结果进行了比较
“我们发现在α-Nb5Si3中很容易发生瞬时失效，这与Mo5SiB2形成鲜明对比，”岸田文雄说
这可能意味着α-Nb5Si3在用作金属基合金的强化成分时，与Mo5SiB2相比处于劣势
然而，岸田文雄和他的团队认为，这种材料固有的脆性可以通过添加其他合金元素来改善
该团队计划使用这种方法来研究具有复杂结构的其他晶体材料的机械性能
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
