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超薄聚合物涂层给多孔陶瓷穿上“防爆膜”
2021年07月20日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:81
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近日,莱斯大学布朗工程学院主导的一项研究成果发表在Science Advances,结果表明一层超薄聚合物涂层可以很大程度上防止陶瓷结构的崩溃,这很像给陶瓷镀了一层防爆膜。链接:doi.org/10.1126/sciadv.abc5028

 

对涂有和未涂有薄聚合物的3D打印schwarzites陶瓷压缩测试对比

研究人员通过模拟和实验证明,厚度不超过100µm的聚合物涂层可以使脆弱的施瓦茨石对灾难性的抵抗力提高4.5倍。实验清楚地看到未涂层的结构非常脆弱。但是当我们将涂层结构置于压缩之下时,它们将承受载荷直至完全断裂。有趣的是,即便如此,它们也不会完全碎裂。(注:schwarzites(施瓦茨石)是指具有轻便而坚固的多孔结构的陶瓷,自然界中罕见,比如贝壳。随着3D打印技术的出现,人们可以设计打印出它们。)

研究人员创建了这些结构的计算机模型,并用注入聚合物的陶瓷“墨水”打印出来。陶瓷在打印机中被紫外线灯快速固化。然后将其浸入聚合物中并再次固化。聚合物涂层阻止了裂缝在其他涂层中的传播,从而使结构保持其形状。并且,这种聚合物涂层对致密结构陶瓷作用并不明显,说明聚合物与多孔陶瓷复合才能起到增强作用。

 

 

编译 YUXI

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