Molecular dynamics simulation and micropillar compression of deformation behavior in iridium single crystals

The compression behaviors of iridium single crystals with different crystalline orientations were investigated by micropillar compression tests and molecular dynamics(MD) simulations.The results indicated that the deformation process of iridium single crystals with [100]and [110] orientations was presented as the stacking faults expansion and the formation of Lomer-Cottrell locks.And the occurrence of Lomer-Cottrell locks was considered as the interaction of stacking faults on {111} planes by MD simulations.The evolution of crystal structure in compression indicated that the Lomer-Cottrell locks might contribute to the large plastic deformation of iridium single crystals.Moreover,the deformation features in MD simulations showed that the elastic modulus(E) and yield stress(σ_(s)) of iridium single crystals were significantly influenced by the temperature.The elastic modulus and yield stress gradually decreased with an increased temperature for all orientations.Meanwhile,the single crystal with a closely spaced lattice structure exhibited superior mechanical properties at a same temperature.

高熔点单晶生长用铱坩埚制备技术及应用

铱坩埚作为高熔点单晶生长容器具备高温性能优异、耐持久性、温度场均匀、抗氧化中毒、良好的抗热震性等性能。采用高频熔炼热浇铸和热加工制备了大直径铱坩埚，具有材料纯度高、晶粒细小、组织均匀、致密度高、加工性能优异等特点，其高温力学性能、热稳定性和服役寿命等均有明显提高。在不同温度进行退火处理，并进行了显微组织分析和显微硬度测试。结果表明，适当的退火温度和加工率可以降低铱板材的硬度，改善材料的塑性变形及加工能力。获得了适合大直径铱坩埚热加工制度为：退火温度在1300～1500℃，道次加工率为10％～15％。

纳米尺寸下铱单晶微柱的力学行为

本文采用聚焦离子束法(Focused Ion Beam,FIB)对<110>取向铱(Ir)单晶进行切割,加工出直径为400~3000nm的微柱样品,随后在带有平压头的纳米压痕仪上进行压缩试验来研究其力学行为。Ir单晶微柱压缩的工程应力-应变曲线表明,流变应力随着微柱直径的减小而增加,即存在"尺度效应",且流变应力与微柱直径符合幂律关系,同时工程应力-应变曲线上出现了离散的"应变陡增",利用"位错匮乏"机制能够对这种现象进行较好的解释。微柱压缩变形后的扫描电镜(SEM)图像表明微柱的滑移方式为多滑移,并且滑移与微柱直径相关。

纳米级铱单晶不同温度拉伸的分子动力学解析

针对面心立方金属铱单晶独特的韧脆变形特征,采用分子动力学方法研究了纳观尺度下的铱单晶在不同温度下的拉伸变形行为。通过分析不同温度拉伸过程中的应力应变关系,势能变化和原子构型图,认为随着温度的上升,纳米级铱单晶沿[100]晶向的弹性模量逐渐下降,抗拉强度也逐渐降低。温度为300 K时拉伸变形过程中在晶体内仅有少量空位和位错产生,600和800 K拉伸变形过程中在晶体内有滑移,位错和空位产生。

俄罗斯贵金属单晶的制造和研究概要

介绍俄罗斯在贵金属单晶的制造、单晶性能以及有关铱单晶塑性等方面的研究状况。

铱单晶纳米线在不同应力状态下的变形行为

基于分子动力学模拟方法计算了铱单晶纳米线在室温下的拉伸和压缩变形行为。计算结果表明,铱单晶纳米线在拉伸和压缩时的力学性能均存在尺寸效应。铱单晶纳米线的拉伸和压缩变形行为具有非对称性,在拉伸条件下其伸长率为14%,而在压缩条件下表现出较好的塑性,在压缩过程中有堆垛层错产生,压缩应变达到0.499后模型还未发生断裂。

单晶铱取向有关的拉伸变形行为的原子尺度模拟（英文）

单晶铱与其它面心立方金属相比表现出反常的变形行为,其本征变形断裂机制仍存在争议。本文进行分子动力学模拟研究了单晶铱在1K下沿[100]、[110]和[111]取向的拉伸变形行为。研究结果表明:单晶铱在3个取向应力-应变曲线上的变形行为差异明显。由于变形机制不同,包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度以及延伸率在内的力学性能在几个拉伸取向上或多或少存在差异。在拉伸载荷作用下,[100]取向单晶铱变形主要通过位错滑移还有少量空位聚集;[110]取向的塑性变形由堆垛层错引起;而[111]取向单晶铱断裂前产生的塑性变形量很少。