中国科学院李源 信用:CC0公共领域 含有原位生成β-钛枝晶的大块金属玻璃复合材料具有广阔的应用前景
然而，有效地调整它们的微结构和机械性能以用于应用仍然是一项挑战
最近，Assoc
教授
张龙和教授
中国科学院金属研究所的张海峰和他们的合作者发现，当原位β-Ti具有边缘亚稳态时，BMGCs在应力-应变曲线上表现出明显的锯齿状
这与之前报道的骨形态发生蛋白复合材料的拉伸行为非常不同，但与整体骨形态发生蛋白复合材料的压缩行为相似
这些发现发表在7月28日的《物理评论快报》上
单轴拉伸试验表明，BMGC是以剪切模式断裂的
在断裂样品的微观结构中，变形带穿透β-钛枝晶和局部玻璃基体
透射电镜表征表明，β-钛枝晶中厚度约为10 nm的形变带主要由ω-钛组成，表明形变过程中β相向ω相转变
ω带的厚度与玻璃基质中剪切带的厚度相似，这意味着剪切带和ω-Ti带之间的应变连续转移
因此，观察到的BMGC在拉伸下的锯齿行为源于这种新的塑性变形机制:协同剪切机制包括玻璃基体中的剪切带和亚稳态β-钛枝晶中的ω-钛带
由于ω相的自由能低于亚稳态β相，三个连续{112}面上的三个部分位错的滑移将β相转变为ω相
因此，这种协同剪切机制与β相的亚稳态密切相关
由剪切带和ω-Ti带组成的协同剪切事件在单个枝晶(具有几十微米的尺度)的局部区域诱发剪切雪崩，但是它被具有不同结晶取向的相邻β-Ti枝晶阻止
这是因为需要更高的应力来穿透其它不同取向的β-钛枝晶
协同剪切事件的激活和阻滞的重复导致了骨髓间充质干细胞在张力下的锯齿
玻璃基体中剪切带和β-钛枝晶中ω带协同剪切的发现不仅丰富了复合材料的变形机制，而且为开发具有拉伸塑性和剪切断裂模式的高能量释放复合材料提供了基础
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