轻质高强韧高阻尼原料对付鼓动坎阱减沉、保证泰平服役，以及降低减振、吸能、降噪等效能至关告急，在航空航天、稹密仪器等范围具有寻常欺骗前景。金属和陶瓷是工程利用最广博的两类坎阱原料，陶瓷具有高模量、高硬度、高热泰平性等长处，但断裂韧性和阻尼偏低，力学机能对瑕疵较为敏感，稀少是在张应力条目下强度了解减少。与之相比，金属泛泛呈现出更为精湛的延展性和断裂韧性，其中镁和镁合金具有领先的比强度、比刚度和阻尼机能，然则，其完全强度、刚度以及断裂韧性均偏低，必定程度上负责了它们的广博行使。

　　由金属和陶瓷组成的复合材料，又称金属陶瓷（cermet），有望综合两相的性能优势，同步博得轻质高强韧高阻尼本能。然而，现有金属陶瓷大都以增强相分开于延续基体相中，各相三维空间连通性较差，况且频频贫乏特定空间构型遐想，难以兼具陶瓷的高强度与金属的高韧性，同时阻尼系数广博偏低，并且随着强度升高而进一步下降。自然界中的贝壳、骨骼等天然生物材料各组成相在三维空间均联结一连而且互相流畅，以此竣工不同机能优势的高效连接，这种精巧构造可为研制新型高性能金属陶瓷材料供应严重诱导。

　　克日，中原科学院金属研究所资料使役行为思量部仿生资料设计团队与轻质高强资料琢磨部及国内外科研人员协作，采取兼具金属和陶瓷特质并且与镁界面润湿性优异的MAX相陶瓷行为组元，行使含氧气氛下的可控球磨工艺将MAX相剥离成亚微米准则薄片，进而操纵真空抽滤达成陶瓷薄片的择优定向部署，末端将镁熔体浸渗入个别烧结的多孔陶瓷骨架中，研制了具有超细圭表三维互穿类贝壳罗网的新型镁-MAX划一生金属陶瓷材料，如图1所示，该仿生金属陶瓷资料具有以下特点：

　　仿生空间构型：MAX相薄片择优定向摆列，镁添补薄片之间的闲静，发生划一天然贝壳的微观软硬交替层状坎阱，有助于减弱裂纹尖端的有效应力强度程度，启迪裂纹沿镁相发作偏转，并经历MAX相薄片的桥接与拔出堵塞裂纹面睁开，从而起到有效的增韧功用；

　　两相三维互穿：镁和MAX相各自相接一口气，一连的镁有助于保管其高阻尼性能，连气儿的MAX相有助于赢得高加强恶果，并且两相在三维空间彼此体会，鼓动各相内中以及两相之间的应力传达，减轻应力蚁合，延缓因各单一相或两相界面欺侮导致全局过早断裂；

　　超细组织圭臬：镁和MAX相的特性尺寸均在亚微米到纳米限定，达成金属相细晶加强，同时减小MAX相中的缺欠尺寸，充分表示陶瓷组元的强化效力，并且取得高密度（~7.5×103mm-1）的两相界面，经过促进位错在界面处出现与可逆勾当抬高阻尼本能。

　　上述组成与组织的奥妙遐想付与仿生原料优异的轻质高强韧高阻尼机能，在密度与铝合金尽头的条款下（2.79g·cm-3），其室温屈曲与挫折强度均高出1GPa，纵使在200°C下，其强度照样挨近700MPa，均明明高于各组元以及其全部人镁-陶瓷复关原料，同时得到了进步350MPa/(g·cm-3)的超高比强度，高于绝大多半块状镁及镁合金、陶瓷以及其大家金属-陶瓷复合资料，而且仿生原料出现出跨越单一镁组元的良好阻尼机能以及优良的断裂韧性（16.4MPa·m1/2），如图2所示。

　　新型镁-MAX相似生金属陶瓷在承载、减振等方面具有稀奇优势，有望使用于航空航天、细腻仪器等边界，该仿生设想想途也可为开垦新型高本能金属陶瓷资料供给有益劝导。关连酌量成就近期揭橥在Materials Today，第一作者为博士考虑生刘艳艳，况且申请出现专利一项（专利号：ZL7.9）。