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大量的氧-多空位结合体的长大、电气的连合并和连通就促进了内部裂纹的萌生和扩展,最终引起含氧铌的灾变式断裂失效。然而,机器接由于现有实验手段的局限性,以上困惑很难从现有的实验研究上得到清晰的答案。
然而,人行溶质原子氧如何和铌中的位错交互作用?为什么会造成如此高的加工硬化行为?溶质原子氧对变形损伤的形核有什么作用?等需进一步探究。基于上述研究,业崛溶质原子氧在体心立方金属铌中的硬化和脆化机理就有了一个清晰的物理图像。在施加切应力的情况下,起实螺位错会带动交叉扭转一起运动,起实同时产生大量的点缺陷,其中产生的部分空位会和溶质原子氧结合形成氧-空位结合体,进而提高位错的运动阻力,造成强化和加工硬化。
为了解决这一困扰,现高西安交通大学材料学院微纳中心研究人员将宏观力学行为研究方法同微纳米尺度原位力学性能分析和原子尺度模拟有效地结合起来,现高系统地研究了溶质原子氧对铌力学变形行为的影响,阐明了溶质原子氧对金属铌中点缺陷团聚、螺位错运动及永久损伤形核过程的影响,揭示了溶质原子氧造成金属铌硬化和脆化的微观机制,构建了金属铌氧脆的清晰物理图像。微纳尺度拉伸时,可靠含氧铌样品表现出了较高的屈服强度和超高的加工硬化率(Θ10GPa),可靠而后发生剪切局部化并断裂,与纯铌的变形行为截然不同,如图(b)所示。
研究发现该机制启动需要的切应力并不高,关键在现有的实验条件下完全能够顺利实现。
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获日中科技交流协会有山兼孝纪念研究奖(1992)、机器接香港求是科技基金会杰出青年学者奖(1997)、机器接中国分析测试协会科学技术奖一等奖(2005)、教育部高等学校科学技术奖自然科学一等奖(2007)、国家自然科学二等奖(2008, 2017)、中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖(2012)、宝钢优秀教师特等奖(2012)、日本化学会胶体与界面化学年会Lectureship Award(2016)、北京大学方正教师特别奖(2016)、北京市优秀教师(2017)、ACS Nano LectureshipAward(2018)等。2003年荣获教育部全国优秀博士学位论文指导教师称号,人行同年由他为学术带头人的光功能材料的设计、制备与表征获基金委创新研究群体资助。
此外,业崛还多次获中科院优秀导师奖。起实2016年获中国科学院杰出成就奖。
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