具有非直观性能的液相增强金属基（LMM）复合材料
应用物理
2020-02-11 v1 材料科学
摘要
长久以来，人们致力于利用复合材料设计来增强金属与合金的强度和模量。另一方面，大自然自身通过用零强度/模量的液体增强材料，来提升材料的强度、延展性、刚度和韧性。本文效仿自然，致力于开发一类以液态金属增强（LMM）的锡基合金/复合材料。基于热力学计算，设计了一种成分，使其在熔炼和铸造时形成固态金属（锡固溶体），且共晶混合物在室温下保持液态。该命名为 LMM 的复合结构相较传统焊料合金在硬度、强度、延展性、韧性和耐磨性上实现倍数级提升。基于有限元方法（FEM）的仿真显示了复合材料中导致该独特行为的应变分布。LMM 还表现出负热膨胀系数，并通过原位显微镜与热力学计算进一步验证。
引用
@article{arxiv.2002.03151,
title = {Liquid-phase reinforced Metal matrix (LMM) composite with non-intuitive properties},
author = {Varinder Pal and Rakesh Das and Rushikesh Ambekhar and Avinash Kumar and Jitesh Vasavada and Banty Kumar and Sujoy Kumar Kar and Suman Sarkar and Mithun Palit and Ajit K. Roy and Manas Paliwal and Krishanu Biswas and Sanjit Bhoumik and Sushil Mishra and Chirodeep Bakli and Chandra Shekhar Tiwary},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03151},
year = {2020}
}