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我國科學家研發新型仿生金屬陶瓷

   日期:2023年2月3日        整理:佛山瓷磚網

【 m.dorothysaaroni.com 】中國科學院金屬研究所科研人員與國內外科研團隊合作,研制出一種輕質、高強韌、高阻尼性能的仿生材料——鎂-max相仿生金屬陶瓷。該研究成果近日發表在《今日材料》上,并已申請發明專利。

由金屬和陶瓷組成的復合材料又稱金屬陶瓷,其能綜合陶瓷和金屬的性能優勢,同步獲得輕質、高強韌、高阻尼性能。這些優異性能對于促進結構減重、保障安全服役,以及提升減振、吸能、降噪等功能至關重要。

受自然界中貝殼、骨骼等天然生物材料的巧妙結構啟發,科研團隊選用兼具金屬和陶瓷特性,且與鎂界面潤濕性良好的max相陶瓷,將其剝離成亞微米尺度的薄片,利用真空抽濾實現陶瓷薄片的擇優定向排列。這樣一來,鎂熔體就能浸滲到部分燒結的多孔陶瓷骨架中,形成類似貝殼的、具有超細尺度三維互穿結構的新型鎂-max相仿生金屬陶瓷材料。

該材料在密度與鋁合金相當的條件下,室溫壓縮與彎曲強度均超過1吉帕,即使在200攝氏度條件下,強度依然接近700兆帕。同時,其擁有極高的比強度,即達到相應強度所需的材料質量極輕,高于絕大多數塊狀鎂及鎂合金、陶瓷、其他金屬-陶瓷復合材料。

研究團隊表示,該材料表現出超過單一鎂組元的優異阻尼性能以及良好的斷裂韌性,在承載、減振等方面具有獨特優勢,有望應用于航空航天、精密儀器等領域,且這一仿生設計思路也可為開發新型高性能金屬陶瓷材料提供有益啟示。

北京日報客戶端

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