近日，我校材料學院王冬朋老師以江蘇科技大學為第一單位，在金屬材料頂級期刊《Acta Materialia》（中科院一區(qū)TOP期刊，影響因子8.3）上發(fā)表研究論文《Hierarchical micro-nanostructured Zr-based metallic glass with tensile plasticity》。

與傳統(tǒng)晶態(tài)合金不同，金屬玻璃的無序結(jié)構(gòu)賦予了其諸多獨特性質(zhì)。然而，室溫拉伸塑性的缺失問題，嚴重制約了金屬玻璃在高性能結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的廣泛應用。在本研究工作中，作者首先對鋯基金屬玻璃實施冷熱循環(huán)處理，成功在納米尺度上實現(xiàn)了更高程度的結(jié)構(gòu)非均勻性。隨后運用高頻振動處理手段，在微米尺度上制備出低彈性模量微區(qū)陣列。經(jīng)過上述處理后的具有微納分級非均勻結(jié)構(gòu)的鋯基金屬玻璃，展現(xiàn)出0.68%的室溫拉伸塑性。通過有限元計算和分子動力學模擬發(fā)現(xiàn)，該塑性變形機制是由于納米尺度上流變單元的激活，以及微米尺度下復雜應力場分布引發(fā)的剪切帶阻擋所致。上述研究結(jié)果可以拓展對金屬玻璃微觀結(jié)構(gòu)非均勻性的認識，為提高金屬玻璃拉伸塑性提供了堅實的理論基礎(chǔ)和切實可行的研究路線。

王冬朋長期從事金屬玻璃微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控與力學性能改善相關(guān)領(lǐng)域研究，以江蘇科技大學為第一單位，先后在《Scripta Materialia》和《Materials Research Letters》等期刊發(fā)表《Nanoscale periodic distribution of energy dissipation at the shear band plane in a Zr-based metallic glass》和《Relating structural heterogeneity to β relaxation processes in metallic glasses》等系列研究論文。這些研究成果為推動金屬玻璃在實際工程中的應用奠定了理論基礎(chǔ)。

撰稿：王冬朋、王宇鑫；審核：陳書錦