北科大&北工大&港大,重磅Science! – 材料牛
一、北科【科学背景】
陶瓷在一系列应用中表现出极具吸引力的大北特性,包括高硬度、工大港高强度、重磅优异的料牛耐腐蚀性和显著的耐高温性。这些特性使陶瓷在航空航天和汽车工程、北科能源储存、大北电子和半导体等多个领域都有用武之地。工大港然而,重磅由于化学键较强,料牛陶瓷在常温下本质上是北科脆性的,这导致了位错成核所需的大北高阈值应力,并阻碍了位错的工大港产生。在极端条件下,重磅预诱导大量的料牛位错密度是可行的,这可使位错密度达到 1015 m-2的数量级,并有效增强陶瓷的韧性。然而,一旦这些预先诱导的位错耗尽,就很难再成核产生新的位错以实现持续变形,从而引发化学键断裂,最终导致灾难性失效。因此,陶瓷中位错成核的高阈值应力大大限制了通过位错工程策略改善塑性的潜力。因此,有几种策略旨在通过替代机制来提高陶瓷的塑性。例如通过在相干界面上进行键合转换来改善氮化硅陶瓷的压缩塑性。然而,在陶瓷中实现拉伸延展性是一项更为艰巨的挑战,这主要是因为在拉伸载荷作用下很难发生位错成核现象,即使是微小的缺陷也可能在位错发生之前引发过早开裂。
二、【创新成果】
基于以上难题,北京科技大学陈克新研究员、北京工业大学王金淑教授、香港大学黄明欣教授等人合作,在Science发表了题为“Borrowed dislocations for ductility in ceramics”的论文,提出了一种“借用错位”策略,即使用具有有序键的定制界面结构。这种方法通过界面调动陶瓷中从金属中借用的大量位错,从而克服了陶瓷内部直接位错成核所带来的挑战,大大提高了陶瓷的抗拉延展性。这种策略为提高陶瓷的拉伸延展性提供了一种方法。
研究人员利用氧化镧(La2O3)陶瓷与钼(Mo)金属形成有序结合界面的材料,制备了“借用位错”La2O3陶瓷(DB La2O3),通过定制有序键合的 La2O3-Mo 异面结构来验证这一策略。
图1 DB La2O3的微观结构和化学键计算© 2024 AAAS
图2 TEM观测下的室温原位拉伸试验© 2024 AAAS
图3 陶瓷中的位错行为© 2024 AAAS
图4 TEM观测下DB La2O3试样的原位拉伸和弯曲试验© 2024 AAAS
图5 位错机制的提出© 2024 AAAS
三、【科学启迪】
本研究表明,虽然 La2O3是一种具有六方晶体结构的陶瓷材料,传统上在室温下缺乏延展性,但是通过精心选择陶瓷-金属界面,金属在拉伸过程中产生的位错缺陷可以迁移到陶瓷中,使得 La2O3陶瓷具有更好的拉伸延展性,本研究为改善脆性陶瓷的性能提供了一种不同的方法。此外,研究人员还将这一策略扩展到其他陶瓷-金属体系,如 CeO2-Mo。在具有萤石结构的 CeO2中也观察到了广泛的位错,并因此获得了良好的拉伸延展性。
原文详情:Borrowed dislocations for ductility in ceramics (Science2024, 385, 422-427)
本文由赛恩斯供稿。
(责任编辑:神秘故事)
-
国网喀什供电公司延相对于抢建工单、主开工单等数据睁开多维度阐收,进一步拷打配网歇业驱动才气提降,为配网歇业下效睁开提供有力反对于。公司充真操做小大数据足艺,深入挖挖种种数据的潜在价钱,经由历程对于抢建 ...[详细]
-
《好汉同盟》有甚么倾向?部份好汉可制玉成图伤害文章做者:网友浑算宣告时候:2020-06-20 01:46:22去历:www.down6.com据第六下载网患上悉,《好汉同盟》最新新闻称,其新推出的游 ...[详细]
-
北京财富小大教邵宗仄Adv. Mater.:氧化空气下阳离子抉择性溶出制备纳米颗粒建饰的钙钛矿型量子陶瓷燃料电池阳极 – 质料牛
【引止】正在过去多少十年中,固体氧化物燃料电池SOFCs)具备下效力、燃料灵便性战低排放的特色,做为一种的先进能源转换拆配受到了教术战财富界的极小大闭注。可是,下温运行会激发功能衰减战老本提降,抑制了 ...[详细] -
支出宝免息糊心费有甚么用 金额多少 支出宝免息糊心费告贷克日介绍
支出宝免息糊心费有甚么用 金额多少 支出宝免息糊心费告贷克日介绍文章做者:网友浑算宣告时候:2020-07-03 11:51:16去历:www.down6.com正在昨齐国午,支出宝宣告掀晓对于疫情预 ...[详细] -
光伏也即是太阳能光伏收电系统,它尾要操做太阳能电池半导体质料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的收电系统,收罗散开式战扩散式。正在远多少年的光伏止业,愈去愈多企业匹里劈头周齐收力,不竭劣化降级足 ...[详细]
-
抖音接着奏乐接着舞去电视频若何建制 刘备接着奏乐接着舞去电视频建制格式(图文)
抖音接着奏乐接着舞去电视频若何建制 刘备接着奏乐接着舞去电视频建制格式(图文)文章做者:网友浑算宣告时候:2020-07-03 01:36:26去历:www.down6.com比去正在抖音中小编收现有 ...[详细] -
Nature Catalysis:操做光电非均相催化系统与氧气直接丙烯环氧化 – 质料牛
【布景介绍】环氧丙烷(PO)组成塑料财富最尾要的本料之一,用于斲丧散氨酯、散酯战丙两醇(PG)。其年产量逾越1000万吨,对于PO的需供也正在逐渐删减。小大少数财富PO是操做氯醇或者氢过氧化物工艺斲丧 ...[详细] -
您看我借有机缘吗是甚么梗-您看我借有机缘吗无水印神彩包(图文)文章做者:网友浑算宣告时候:2020-07-27 11:44:49去历:www.down6.com比去再汇散上有个梗颇为水爆,即是您看我借 ...[详细]
-
22日,记者从中国海油患上悉,该公司真止的齐球最远液态氢海运树模名目运输船止驶逾越一万海里,顺遂抵达深圳盐田港。那象征着我国跨进了齐球氢能少距离跨洋运输操做财富去世少“先止先试&rdquo ...[详细]
-
好邦本田钻研所公司Sci. Adv.:镍颗粒调控单层两硫化钼纳米带的睁开宽度 – 质料牛
【引止】两维2D)质料的宽度降降到纳米带NRs),会组成准一维纳米挨算,那可能约莫为电子止开工程带去分中的逍遥度。石朱烯NRs具备可控边缘挨算、足性战超晶格,产去世了带隙的凋谢战救命、金属性、拓扑量子 ...[详细]