金刚石结构共价材料的温度依赖性硬度
材料科学
2020-10-01 v2 经典物理
计算物理
摘要
理解共价材料的温度依赖性硬度不仅具有基础科学意义，也对技术应用至关重要。本文基于位错理论构建了金刚石结构共价材料的温度依赖性硬度公式。结果表明，低温下维氏硬度主要由泊松比和剪切模量控制，其中后者起主导作用。随着温度升高，塑性变形机制经历从shuffle-set位错控制到glide-set位错控制的转变，导致高温下硬度下降更陡。此外，揭示了金刚石结构共价材料的一个本征参数a3G，它度量了高温下抗软化的能力。我们的硬度模型与实验数据高度吻合。当前工作不仅阐明了硬度的物理起源，也为超硬材料设计提供了直接原则。
引用
@article{arxiv.1909.11032,
title = {Temperature-dependent hardness of diamond-structured covalent materials},
author = {Xing Feng and Jianwei Xiao and Bin Wen and Jijun Zhao and Bo Xu and Yanbin Wang and Yongjun Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11032},
year = {2020}
}
备注
Main manuscript (abstract, 147 words; main text, 2012 words; 31 references; 4 figures and 2 tables, etc.), supplementary materials (4 figures)