中科院揭示空化在玻璃破裂中作用，或有助開發(fā)更堅固材料
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【中玻網】近日，北京，中國科學院物理研究所的王衛(wèi)華研究小組研究了空化在不同類型玻璃斷裂行為中的作用，這項研究可能對開發(fā)更堅固的材料有用。
長期以來，空化一直被認為是金屬玻璃以及其他玻璃系統(tǒng)破裂的潛在機制。然而，迄今為止，觀察骨折空化行為的研究工作未能成功地提供有關效果的結論性信息。
研究人員首先在附著在傾斜基板上的樣品上進行了維氏壓痕（用錐體菱形壓痕，并確定材料的硬度的過程）。該傾斜度與金字塔壓頭一起被引入，以引起打開模式載荷，該載荷導致從壓痕角發(fā)出的劈裂。用掃描電子顯微鏡觀察到。
實驗表明，裂紋擴展主要由金屬玻璃中納米腔的自組 織成核，生長和聚結所決定。
這項工作進一步顯示了裂紋形態(tài)從分離的納米腔到波狀納米波紋的演變過程，并證實了空化是周期性斷裂表面圖案的起源。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，在典型的聚合物玻璃和硅酸鹽玻璃中，空化誘導的納米圖案也很普遍，這表明空化機理在玻璃的斷裂中很普遍。因此，空化過程所表現(xiàn)出的塑性流動證明，納米級延展性與名義上脆性玻璃的破裂有關。
證明玻璃破裂中的氣蝕行為挑戰(zhàn)了對玻璃破裂方式的傳統(tǒng)理解。研究人員的發(fā)現(xiàn)對于理解無序系統(tǒng)中故障的基本過程具有重要意義，并為設計更好的眼鏡提供了見識。
這項研究發(fā)表在《科學進展》（Science Advances）上。
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