单晶钨纳米线拉伸变形机理的分子动力学研究*

摘要：

利用分子动力学方法，对本课题组率先采用金属催化的气相合成法制备出的高纯度单晶钨纳米线进行拉伸变形数值模拟，通过分析拉伸应力-应变全曲线及其微观变形结构，揭示出单晶钨纳米线的拉伸变形特征及微观破坏机理。结果表明：单晶钨纳米线的应力-应变全曲线可分为弹性阶段、损伤阶段、相变阶段、强化阶段、破坏阶段等五个阶段，其中相变是单晶钨纳米线材料强化的重要原因；首次应力突降是由于局部原子产生了位错、孪生等不可逆变化所致；第二次应力突降是发生相变的材料得到强化后，当局部原子再次产生位错导致原子晶格结构彻底破坏而形成裂口、且裂口不断发展成颈缩区时，材料最终失去承载能力而断裂。计算模拟得到的单晶钨纳米线弹性模量值与实测值符合较好。

关键词：分子动力学、应力应变曲线、微观机理、单晶钨纳米线

分类号：TG1;TD8

资助基金：国家自然科学基金50374082,51074188资助的课题

在线出版日期：2013-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：360-364