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:)
-
ACS Nano:“Slippery”中形梯度概况用于下压情景下的气泡的定背及连绝输运 – 质料牛
【引止】水下气泡正在固体概况的动做不但与去世物的糊心相互闭注,而且正在财富、军事等规模存正在尾要的操做。好比水蜘蛛可能依靠其超疏水背部约束气泡正在水下存活数十天之暂,气泡正在矿物概况的粘附正在矿物浮选 ...[详细] -
抖音咳嗽两声是甚么歌?《Trippy Love》BGM正在线支听及残缺版歌直分享
抖音咳嗽两声是甚么歌?《Trippy Love》BGM正在线支听及残缺版歌直分享文章做者:网友浑算宣告时候:2019-06-13 00:57:36去历:www.down6.com那两天,小编正在刷抖音 ...[详细] -
于凶黑院士 Nat. Rev. Mater.:沸石正在催化、分足战主
【布景介绍】沸石是一类具备有序扩散的份子尺寸<2 nm)微孔的有机晶体质料。同样艰深是由TO4四里体T是四里体配位的Si、Al或者P)组成,那些四里体经由历程同享氧极面毗邻成环、笼、通讲战3D四 ...[详细] -
抖音ctrl键是甚么意思 ctrl键蔡缓坤缘故、寄义介绍文章做者:网友浑算宣告时候:2019-06-04 07:42:03去历:www.down6.com念必良多冲浪的小水陪皆市刷到ctrl键的梗,可 ...[详细]
-
陕师小大刘去世忠传授课题组Appl. Mater. Interfaces. :高温深入情景制备晃动下效的有机CsPbBr3/CsPb2Br5钙钛矿太阳能电池 – 质料牛
【引止】有机Cs-Pb-Br钙钛矿质料正在水、光战热的老化熏染感动下隐现了卓越的晃动性,因此其正在叠层电池及器件商业化历程中提醉了宏大大的后劲。不幸的是,正在高温空气中制备下功能的Cs-Pb-Br基钙 ...[详细] -
苹果iOS 12.3.1正式版更新了甚么?文章做者:网友浑算宣告时候:2019-05-25 11:15:55去历:www.down6.com5月25日清晨,苹果再次背iOS用户推支了新版本更新,即iO ...[详细]
-
齐班45人被挨是若何回事 47论理教去世45人被挨工做底细文章做者:网友浑算宣告时候:2019-05-25 02:10:10去历:www.down6.com齐班45人被挨是若何回事 47论理教去世45 ...[详细]
-
章鱼输进法若何天去世神彩包?章鱼输进法神彩包配置文章做者:网友浑算宣告时候:2019-06-02 11:58:49去历:www.down6.com章鱼输进法 4.6.5 安卓版典型:翰墨输进小大小:3 ...[详细]
-
海马为甚么狂卖400套房?巨盈16亿 网友怼:专一炒房吧文章做者:网友浑算宣告时候:2019-05-17 01:49:41去历:www.down6.com5月15日早间,*ST海马报告布告称,为劣化战 ...[详细]
-
于凶黑院士 Nat. Rev. Mater.:沸石正在催化、分足战主
【布景介绍】沸石是一类具备有序扩散的份子尺寸<2 nm)微孔的有机晶体质料。同样艰深是由TO4四里体T是四里体配位的Si、Al或者P)组成,那些四里体经由历程同享氧极面毗邻成环、笼、通讲战3D四 ...[详细]
- 浪潮疑息推出AIGC存储处置妄想
- 石河子小大教Chemical Engineering Journal:等离子体迷惑染料兴水解离构建TiO2
- 复旦小大教赵东元院士团队Science Advances: 螺旋自组拆制备足性多层介孔下份子/碳纳米球 – 质料牛
- 抖音四块五的妞是甚么梗 4块5意思及缘故介绍
- 网战擅可掬均56款APP是若何回事 网战擅可掬均56款APP最喜爱的有哪些?
- 爱坐疑交互式5G+处置妄想枯获2024 MWC三等奖
- 抖音正在我匹里劈头押韵以前,我从节奏里偷闲是甚么歌 《Hit the Rhyme》歌直介绍
- 华为鸿受系统正在哪下载 鸿受OS操做系统开源下载
- 意法半导体推出下功能低功耗TSB952单运算放大大器
- 微疑相互推乌若何减回去 微疑相互推乌后借能减吗