Superhardness in nanotwinned boron carbide: a molecular dynamics study

碳化硼 材料科学 脆性 陶瓷 复合材料 无定形固体 碳化物 氮化硼 剪切带 分子动力学 剪切(地质) Crystal(编程语言) 结晶学 计算化学 化学 有机化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Liping Shi,Hongchi Zhang,Xiaoliang Ma,Lin Yang,Yesheng Zhong,Xiaodong He
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (29): 19585-19595
标识
DOI:10.1039/d3cp02023a
摘要

Boron carbide ceramics are often considered ideal materials for lightweight bulletproof armor, but their anomalous brittle failure at hypervelocity impact limits their use. Recent experiments have reported that nanotwins are ubiquitous in boron carbide and that nanotwinned samples are harder than the twin-free boron carbide, but although the strengthening effect of nanotwins on metals and alloys is well-established, their role in boron carbide ceramics is not well understood. In this study, we used classical molecular dynamics simulations to investigate how nanoscale twins affect the mechanical properties of boron carbide ceramics. Our classical molecular dynamics results show that introducing nanotwins in boron carbide can increase the shear strength limit by 19.72%, reduce the number of amorphized atoms, and narrow the width of the amorphous shear band. Under indentation load, nanotwins can also increase the compressive shear strength limit of boron carbide by 15.97% and change the crystal formation direction and region of the amorphous shear band. These findings suggest that twin boundaries can hinder the expansion of the amorphous shear band and provide a new design idea for improving the impact resistance of boron carbide ceramics and avoiding their abnormal brittle failure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
boniu发布了新的文献求助10
1秒前
万能图书馆应助聪明帅哥采纳,获得10
2秒前
YX完成签到,获得积分10
3秒前
白菜发布了新的文献求助20
4秒前
Fine发布了新的文献求助10
6秒前
Yuelong完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
dong应助Yuelong采纳,获得10
12秒前
bingsu108完成签到,获得积分10
13秒前
小岚花发布了新的文献求助10
15秒前
CodeCraft应助凉茶采纳,获得10
15秒前
脑洞疼应助YZQ采纳,获得10
16秒前
琳琳完成签到,获得积分10
16秒前
华仔应助俏皮的白柏采纳,获得10
17秒前
羊洋洋完成签到,获得积分20
17秒前
最爱地瓜和虾滑完成签到 ,获得积分10
19秒前
yar给聪慧的草丛的求助进行了留言
19秒前
奋斗雁山发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
查到文献了吗完成签到,获得积分10
20秒前
FashionBoy应助Lee采纳,获得10
20秒前
Elvira完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
24秒前
易酰水烊酸应助Onism采纳,获得10
24秒前
青岚完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
tay发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
pluto应助一直小虾米采纳,获得10
27秒前
双楠应助不想采纳,获得10
29秒前
30秒前
Luobing完成签到,获得积分10
31秒前
研友_LXjjOZ完成签到,获得积分10
31秒前
上官若男应助蔚蓝的天空采纳,获得10
32秒前
slr完成签到,获得积分10
32秒前
逆境发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
草莓布丁发布了新的文献求助80
34秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531250
关于积分的说明 11252914
捐赠科研通 3269838
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804820
邀请新用户注册赠送积分活动 881943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809028