柯小琴
,
任晓兵
,
王云志
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.06.05
压电材料是一种能够在机械能和电能之间互相转换的材料，在制动器、传感器等器件上应用广泛。高性能压电材料通常出现在铁电固溶体相图的准同型相界附近，因此研究准同型相界附近出现高压电性能的机理对于开发新的压电材料至关重要。主要综述了利用相场模拟的手段，研究准同型相界附近压电材料的微观结构以及高压电性能机理的进展。在微观结构方面，通过相场模拟得到了准同型相界附近与实验类似的阶梯式纳米畴结构，并且发现这些纳米畴是最近实验发现的单斜相，该单斜相可以由长程静电能和弹性能所稳定。在压电性能方面，通过相场模拟发现，准同型相界附近的高压电性能主要来自于极化旋转而非畴壁移动的贡献。
关键词:
压电材料
,
准同型相界
,
相场动力学
,
计算机模拟
王栋
,
任晓兵
,
王云志
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.06.02
应变玻璃转变是在形状记忆合金中发现的一种玻璃化转变过程，这种玻璃化转变过程有着不同于正常马氏体转变的一些特性。通过引入缺陷进而改变形状记忆合金的平均马氏体相的热稳定性和缺陷产生的局部畸变场这两种缺陷的效应，作者课题组建立了新的朗道势能—缺陷模型。通过相场动力学的模拟，成功地预测了实验发现的应变玻璃转变现象及相关的奇异性质。另外，通过相场模拟结果建立了与实验一致的、完整的模拟相变相图，成功地描述了形状记忆合金中除了正常奥氏体态和马氏体态之外的奇异应变态，理论模拟为理解这些应变态及其之间的相关性提供了基础。通过耦合应变玻璃模型和外加力场，模拟了应变玻璃转变的奇异力学特性；其中包括窄的应力应变迟滞回线，应变玻璃成分的应力－温度相变相图，以及在不同的加载情况下，体系在升降温过程中的热滞后性能。本研究工作为进一步通过模拟来指导和设计新型可应用的应变玻璃态材料打下了基础。
关键词:
马氏体相变
,
应变玻璃转变
,
相场动力学
,
相变相图
,
点缺陷
