研究团队发现神奇功效!陶瓷可在室温下自愈裂缝?!

市场上已经出现了因温度变化而出现不一样变化的被子,但如今德克萨斯农工大学团队最新一篇研究指出,有一种 MAX 相陶瓷会在室温下出现以前未知的自愈机制。由于陶瓷非常耐热,所以陶瓷材料在生活中应用相当广泛,但陶瓷也有很明显的缺点,就比如很容易开裂破碎,即便是之前制造了自我修复裂缝的陶瓷种类,但通常需在高温环境中才能发生相关化学反应。

在德克萨斯农工大学团队的新研究中发现,碳化铬铝(chromium aluminum carbide)陶瓷可以在室温下减缓裂纹扩展,甚至可以做到愈合。

据悉,这些陶瓷被称为 MAX 相,并且由交替的材料层组成。正因为是这种结构,赋予 MAX 相陶瓷具有神奇愈合能力,其背后机制也能在地质学中找到。就是当裂纹出现时,不同地层之间就会形成急折带(kink-band),当施加压力时,急折带中的晶体会旋转以阻止裂缝进一步延展,而这些旋转晶体还能积极修复裂缝,停止施加压力后可能裂缝也已检测不到。

研究人员在电子显微镜中观察到,MAX 相陶瓷材料内部形成类似急折带的结构,不仅会阻止裂纹扩展,更重要的是,MAX 相陶瓷能够在室温环境下自愈裂痕。团队也对于这项发现表示雀跃,毕竟这项“自修复陶瓷”可以在喷射发动机、高超音速飞行器和核反应炉中将能发挥奇效,这种效果甚至可能不限于 MAX 相,其他具有类似层状结构的材料或许也能应用。


资料来源:TechNews