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金属所成立出一种轻质、高强韧、高阻尼仿生金属陶瓷
时间:2023-02-05 00:13 点击次数:141

  指日,中国科学院金属商榷所刘增乾、张哲峰团队与国内外科研团队勾结,兴办出一种新型镁-MAX相通生金属陶瓷,该质料具有仿生质料卓绝的轻质、高强韧、高阻尼性能。

  轻质高强韧高阻尼质量应付鼓动布局减沉、保障宁静服役,以及抬高减振、吸能、降噪等效果至合仓猝,在航空航天、出色仪器等规模具有普遍行使前景。由金属和陶瓷组成的复闭质料,又称金属陶瓷,有望综合陶瓷和金属的性能优势,同步博得轻质高强韧高阻尼机能。只是,现有金属陶瓷多半以强化相分辩于接连基体相中,各相三维空间连通性较差,况且常常欠缺特定空间构型遐想,难以兼具陶瓷的高强度与金属的高韧性,同时阻尼系数一般偏低,并且随着强度提高而进一步降落。

  自然界中的贝壳、骨骼等天然生物原料各组成相在三维空间均支持连结并且彼此贯通,以此达成各异机能优势的高效合作。金属所科研人员受这种奇特构造启蒙,接纳兼具金属和陶瓷脾气况且与镁界面润湿性突出的MAX相陶瓷动作组元,操纵含氧空气下的可控球磨工艺将MAX相剥离成亚微米圭臬薄片,进而应用真空抽滤达成陶瓷薄片的择优定向摆列,结尾将镁熔体浸排泄个别烧结的多孔陶瓷骨架中,研制了具有超细准则三维互穿类贝壳布局的新型镁-MAX无别生金属陶瓷质地。

  该质料在密度与铝合金相称的条件下(2.79g·cm-3),其室温萎缩与弯曲强度均超过1GPa,尽管在200°C下,其强度还是亲昵700MPa,均光鲜高于各组元以及其所有人镁-陶瓷复关质料,同时获得了超过350MPa/(g·cm-3)的超高比强度,高于绝大普及块状镁及镁关金、陶瓷以及其他金属-陶瓷复关材料,况且仿生原料阐明出超越单一镁组元的非凡阻尼机能以及优异的断裂韧性(16.4MPa·m1/2)。

  该新型镁-MAX肖似生金属陶瓷在承载、减振等方面具有独特优势,有望利用于航空航天、敏捷仪器等规模,该仿生联想思叙也可为兴办新型高机能金属陶瓷质地需要有益启迪。干系磋议收获近期宣布在Materials Today,而且申请创办专利一项(专利号:ZL7.9)。

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