냉각 속도 조절 Zr 기반 금속 유리의 나노마모 특성

금속 유리의 구조적 이질성을 최적화된 급속 냉각으로 증대시키면 소성 변형 능력이 향상될 수 있습니다. 그러나 Zr 기반 금속 유리의 나노마찰 특성과 고유한 구조적 이질성 간의 상관관계는 아직 명확히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구는 냉각 속도 제어를 통해 원자 구조를 조정한 Zr 기반 금속 유리를 제조하고, 첨단 원자현미경(AFM)을 활용하여 나노마모 시험을 수행했습니다. 구조적 이질성이 높은 급속 냉각 금속 유리는 접착 및 쟁기질 마찰이 증가했음에도 불구하고, 낮은 경도에도 불구하고 우수한 소성 및 내마모 특성을 보였습니다. 분자 동역학 시뮬레이션과 AFM 에너지 소산 시험 결과, 증가된 접착력은 현저한 구조적 이질성에 의한 에너지 소산에서 비롯되며, 높아진 쟁기질 마찰은 감소된 경도와 탄성 회복에 기인함을 확인했습니다. 급속 냉각 금속 유리의 우수한 소성은 다중 전단 밴드 형성을 통해 팁 변형 에너지를 효과적으로 소산시켰습니다. 재료 박리를 억제하는 향상된 소성과 증가된 쟁기질 마찰 간의 경쟁은 이 Zr 기반 금속 유리에 탁월한 나노 스케일 마모 내구성을 부여했습니다. 이러한 발견은 나노 스케일 구조적 이질성 조절을 통해 내마모성 Zr 기반 금속 유리를 설계하는 데 귀중한 통찰력을 제공합니다.