粉体圈首页     您好,欢迎来到粉体圈网络!
个人注册   企业注册   登录   找回密码   进入供求市场
粉体圈专注为粉碎设备,粉体设备等厂家提供粉体技术,粉体会议等信息及粉体展示和交流平台。 粉体圈专注为粉碎设备,粉体设备等厂家提供粉体技术,粉体会议等信息及粉体展示和交流平台。
当前位置:粉体圈首页>粉体资讯>行业要闻>正文
从碳酸钙到陶瓷,微结构研究发现脆性材料高、强、韧的另一面!
2020年09月30日 发布 分类:行业要闻 点击量:334
0

最近的物理学网站(phys.org)发表了一篇由美国国家科学院供稿的研究成果,关于碳酸钙等脆性材料在应力作用下的行为,从而开发出可应用于航空航天的包括泡沫陶瓷在内的结构材料。

碳酸钙碳酸钙

粉笔与海螵蛸(墨鱼骨)

粉笔是典型的碳酸钙制品,脆性大,易断裂;而像墨鱼骨等许多海洋生物结构材料同样是碳酸钙为主要成分,但却具备轻量化、坚固、高韧的优异特性。李凌(Ling Li)教授带领研究团队重点研究了墨鱼骨的内部微结构,发现其具备特有的空腔间隔优化结构。也正是这种结构,使墨鱼骨很轻便,并且可以通过调整气体和水分比例,下潜深达600米之多而仍能承受其高压。

研究团队利用阿贡国家实验室的高强X射线照射墨鱼骨并生成高分辨图像,基于同步加速器的微型计算机断层摄影对其微结构三维表征,并对墨鱼骨进行压缩试验,研究其载荷下的完全变形和断裂过程,从而揭示了墨鱼骨的空腔间隔优化结构的刚度和损伤极限等的设计。

碳酸钙

区别于夹层结构,墨鱼骨的微结构显示由波纹梯度的波浪形“墙壁”支撑,而不是支柱支撑,也正是因此,墨鱼在受到猎食动物攻击时,不会瞬间遭遇灾难性的后果,为自己争取更多逃命的机会。这种微结构受力破裂伴随着致密化过程,受损腔体压实可以吸收大量机械能,从而保护其他腔体的完整。墨鱼骨的优化之处还在于,它平衡了刚度和能量吸收的最佳平衡点,避免了刚性过低或结构过于脆弱的尴尬。而这样的结构在开发航空航天耐高温泡沫陶瓷材料上很有帮助,毕竟陶瓷的化学稳定性、熔点都使其更具备应用潜力。

编译 YUXI


相关内容:
0
 

点击加入粉体技术交流群粉体技术群
返回页顶