氧化物玻璃亚临界断裂表面的粗糙度
软凝聚态物质
2017-11-15 v1
摘要
一种结合极高稳定性加载台、原子力显微镜与环境腔的原始装置，可在受控环境下实现氧化物玻璃中极稳定的亚临界断裂扩展，并随后精细表征裂纹表面的纳米级粗糙度特性。表面粗糙度的分析既采用经典的根均方粗糙度以便与文献比较，也采用与断裂表面自仿射性质更物理相关的指标。由于表面粗糙度、AFM针尖尺寸与仪器噪声处于可比的纳米尺度，我们特别关注计量特性的统计评估。若干氧化物玻璃的粗糙度幅值被证明随应力强度因子增大而减小，对相对湿度相当不敏感，并随玻璃非均匀程度增加而增大。结果从若干建模角度进行了讨论，涉及裂纹扩展、材料非均匀性、裂纹尖端塑性变形与裂纹尖端水扩散之间的耦合。提出了一个综合新模型，将Wiederhorn等人[1]关于材料非均匀性对裂纹尖端应力影响的模型预测与断裂表面的自仿射性质相结合。
引用
@article{arxiv.1711.05040,
title = {Roughness of oxide glass subcritical fracture surfaces},
author = {Gael Pallares and Frederic Lechenault and Matthieu George and Elisabeth Bouchaud and Cédric Ottina and Cindy L. Rountree and Matteo Ciccotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05040},
year = {2017}
}