面向室温 bulk 塑性变形陶瓷的数据驱动探索
材料科学
2026-02-11 v1
摘要
越来越多的陶瓷材料在室温下表现出 bulk 塑性变形,使人们重新关注陶瓷材料的塑性变形及其位错介导的机械和功能性质。本文采用数据驱动方法来识别主导室温 bulk 塑性变形的关键参数。该模型整合了 55 种陶瓷材料的数据(38 种可塑变形和 17 种脆性),实现了对 bulk 塑性的准确分类。分析结果揭示了若干关键参数对于预测 bulk 塑性至关重要:i) 泊松比和 Pugh 比作为反映剪切与体积变形阻力平衡的宏观指标,ii) 位错向量、晶体结构和熔点作为晶格几何、滑移阻力和热力学稳定性相关的晶体学描述符,iii) Bader 电荷作为键合特性的微观测度。这些参数共同定义了一个多尺度描述符空间,将内在材料性质与陶瓷的室温 bulk 塑性变形联系起来,弥合了经验 ductility 准则与位错介导塑性变形的原子尺度机制之间的鸿沟。尽管本研究仍处于初步阶段,但它提供了陶瓷塑性变形支配因素的第一个系统性、数据驱动的映射。 resulting framework 建立了通过共享数据集和描述符来统一实验和计算研究的基础,推动了对理解和设计本质上可塑性陶瓷的 collective 进步。
引用
@article{arxiv.2511.03815,
title = {A data-driven quest for room-temperature bulk plastically deformable ceramics},
author = {Iwo Słodczyk and Alexander Frisch and Xufei Fang and Inna Gitman and Fengxian Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03815},
year = {2026}
}