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块体金属玻璃的剪切带行为
近年来，块体金属玻璃在材料领域引起了广泛的关注，其具备优异的力学性能、高温稳定性和化学稳定性。特别是在航空航天、汽车、电子、能源等工业领域的应用越来越广泛。然而，在实际使用中，块体金属玻璃的强度和塑性很容易受到扣电、热处理等因素的影响，使其过于脆性，难以塑性变形。为此，学者们对其微观结构与力学行为开展了深入的研究，特别是对其剪切带现象的研究引起了极大的关注。
一、块体金属玻璃的剪切带
当块体金属玻璃受到外界作用力时，在材料内部会出现明显的塑性变形，这是由于材料中的局部塑性区域先发生屈服或滑移，然后沿着剪切带（ShearBand）串联起来，进而形成了塑性应变分布的主要区域。因此，剪切带现象是块体金属玻璃的一个重要特征，它是材料塑化变形的基础。在数字图像中，剪切带的宽度通常为数微米到数十微米，钝化层可以被用来明确小于1nm甚至更低阈值的结构。
二、剪切带的形成与变化
研究发现，当块体金属玻璃在外界作用力下遭受拉伸或弯曲时，其内部产生的剪切带呈现出非常复杂的形态。由于受到各种复杂因素的影响，剪切带在其形成和演化过程中呈现出多样性、多层次性的特点。
（一）初始剪切带的形成
块体金属玻璃的初始剪切带的形成是在材料中的某一点出现的，然后向两侧扩展。这个过程表现出来的是一种平滑的破坏面，称为剪切过渡区。
（二）剪切带的变化
随着外界作用力的加大或材料温度的升高，剪切带的宽度会不断增加，同时剪切面也可能变换方向。这样就会形成一系列不同层次的剪切带。
三、剪切带的影响因素
剪切带产生的同时，也是材料塑变形的主要形式，与材料的结构、成分以及外界因素等诸多因素都有着密切的关系。
（一）材料结构
块体金属玻璃的剪切带是由块体金属玻璃内部的局部塑性区域所串联而成的，因此材料的结构对剪切带的形成有着至关重要的影响。一般来说，块体金属玻璃的剪切带通常出现在较弱、局部塑性区域比较多的区域，如晶界、非晶体包裹晶粒的边缘等。
（二）成分
块体金属玻璃的元素成分、微观组织和温度都会影响它的塑性，进而影响其剪切带的形成。
（三）外界因素
块体金属玻璃的剪切带还受到外界因素的影响，如温度、应力、塑性形变速率等。
四、剪切带的调控策略
为了延缓块体金属玻璃的塑性变形，学者们提出了一系列有效的调控策略，如金属玻璃的设计、界面调控、化学组成等方面，以避免局部强度过低、局部应变过大等问题的发生。
（一）金属玻璃的设计。
调整块体金属玻璃的结构可以有效地延缓剪切带的形成和扩展，如给材料引入复合元素，使其结构更加均匀，或通过多层金属玻璃设计实现不同材料的表面相互牵制等。
（二）界面调控。
通过添加某些界面成分，可以调节块体金属玻璃的塑性，以达到延缓受力部位剪切带产生的效果。例如，可以通过增强母体与界面的结合力，大大减缓剪切带的形成和扩散速度。
（三）化学组成。
通过调整块体金属玻璃的化学成分，可以显著影响其机械性能，从而延缓剪切带的产生和扩散。
综上所述，块体金属玻璃的剪切带多样化、多层次化的特点，使得其在塑性变形中发挥着重要作用。学者们针对剪切带的形成、变化机制，探索了多种调控策略，以期减缓剪切带的形成和发展，并探寻出更多高强度、高塑性、高韧性块体金属玻璃的设计思路。可以预见，在研究剪切带方面的不断深入，将有助于更好地解决块体金属玻璃的塑性变形问题，为其在实际工程应用中发挥更加稳定的作用铺平道路。