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2021年，一款用于拔插SIM卡的蘋果取卡針在蘋果官網上架，高達60塊錢的售價引發網友吐槽。實際上，最近幾代的蘋果手機的取卡針的針頭并非普通不銹鋼，而是鋯基非晶合金，相比之前的材質更加堅硬、有韌性。這種材質正是材料界炙手可熱的非晶合金的一員，具有種高彈性，高硬度，較高斷裂韌性等特殊性能，這也是太原理工大學材料科學與工程學院喬珺威教授團隊一直研究的新型高端材料。
近日，喬珺威教授團隊在《材料科學工程A》刊發論文《在納米壓痕中通過統計應用冷熱循環方法得出塊狀非晶合金最大剪切應力臨界值的準則》，太原理工大學研究生張浩為論文第一作者。
非晶合金具有長程無序的原子結構，具有較強的耐腐蝕性，極高的強度、硬度和斷裂韌性，和優良的彈性極限。在電動汽車的傳感器、濾波器，牙齒骨骼的填充物、鉆具耐磨帶等領域都有所應用。
非晶合金有塊體非晶、非晶粉末、非晶薄帶三種形式。喬珺威教授團隊研究的是塊體非晶合金，由于塑性變形被嚴重局限在只有納米厚度的剪切帶內，通過各種方法改善其塑性，更好地滿足應用需求，是科學家們在實驗室中追求的目標。
彈性很強的非晶合金，類似于脆性玻璃，材料發生災難性斷裂時，相切與斷裂面，這項研究的價值之一就在于通過統計的方法得出了最大剪切應力的臨界值，而且該方法適用于計算絕大部分非晶材料。
針對實驗過程，張浩介紹道，我們把一種鋯基非晶合金進行冷熱循環處理，并使用納米壓痕表征手段，擁有了大量數據，再結合平均場理論，得出一個最大剪切應力臨界閾值判定準則，并提出了該準則的三個適用條件。
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