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Electrically charged dislocations in ionic ceramics
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DOI：10.1016/j.actamat.2025.121778.png)
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摘要
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提出了一种热力学一致性的相场理论，描述了离子陶瓷中带电位错上的耦合电、化学和力学效应。该理论推导出广义的多物理场 Peach-Köhler 力，建立了与溶质和点缺陷偏聚成比例的关键电-化-力学力，该力对于位错运动是必要的。对于 3% 氧化钇稳定氧化锆（3YSZ）中的静态位错，其位错核心附近会形成多极静电场，增强沿位错线的导电性。对于运动的位错，识别出三个阶段：（1）低速阶段，溶质和电荷将线性缺陷锁定在位；（2）中速阶段，由于离子电荷的脱落，电化-力学场在运动位错前方拉伸；（3）高速阶段，位错摆脱了溶质诱导的拖曳力，从而实现大塑性变形。确定了 Portevin-Le Chatelier 效应发生的条件，与文献记载一致。讨论了温度依赖性的溶质和电荷偏聚及其在焦耳热效应背景下的影响，包括降低局部临界应力以及促进宏观热和塑性失控（闪光事件）。
期刊
IF:
9.3
论文数:
2.0W
被引数:
12.9W