夾雜、位錯(cuò)與界面效應(yīng)相互作用.pdf

1、近年來(lái)，隨著納米科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，納米材料，例如：納晶材料、納米多孔材料、納米芯一殼材料、納米機(jī)械結(jié)構(gòu)等應(yīng)用越來(lái)越廣泛。納米尺度的材料和結(jié)構(gòu)器件具有較高的比表面積，由于表/界面原子數(shù)增多，而且表/界面原子和內(nèi)部原子具有不同的性能，因此納米尺度材料和結(jié)構(gòu)器件的性能將極大地受到表/界面的影響，導(dǎo)致這些納米尺度的材料與結(jié)構(gòu)器件表現(xiàn)出完全不同于宏觀尺度材料和結(jié)構(gòu)器件的一些性能。
　　 本論文工作圍繞國(guó)家自然科學(xué)基金(11062004

2、)和蘭州理工大學(xué)博士基金開(kāi)展，著重研究了納米尺度夾雜的尺寸相關(guān)性，主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1.研究了含界面應(yīng)力的納米涂層夾雜內(nèi)部的一個(gè)螺旋位錯(cuò)與涂層圓柱夾雜以及無(wú)限大基體材料之間的相互作用。利用復(fù)變函數(shù)方法，獲得了三種材料區(qū)域中復(fù)勢(shì)函數(shù)的解析表達(dá)式，非均勻材料中的應(yīng)力場(chǎng)，并根據(jù)Peach-Koehler公式，得到了作用在螺旋位錯(cuò)上的位錯(cuò)力。結(jié)果表明，當(dāng)夾雜的半徑減小到納米尺度時(shí)，界面應(yīng)力對(duì)螺旋位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和平衡位置的影響

3、變得顯著；考慮界面應(yīng)力后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)作用在螺旋位錯(cuò)上的額外的排斥力或者吸引力，引起位錯(cuò)力的減小或增大，作用在螺旋位錯(cuò)上的標(biāo)準(zhǔn)的位錯(cuò)力依賴于夾雜的尺寸，這完全不同于經(jīng)典彈性中的結(jié)果。
　　 2.研究了無(wú)限大基體中含界面應(yīng)力的兩個(gè)納米尺度的圓柱形夾雜之間的相互作用，應(yīng)用Gurtin-Murdoch模型來(lái)考慮表/界面應(yīng)力效應(yīng)。利用復(fù)勢(shì)方法結(jié)合保角變換技術(shù)，洛朗級(jí)數(shù)展開(kāi)等獲得了無(wú)限大基體中的彈性場(chǎng)。數(shù)值結(jié)果表明，當(dāng)夾雜的尺寸減少到納米尺