您现在的位置是: >
北科大&北工大&港大,重磅Science! – 材料牛
2024-10-05 19:21:58【】7人已围观
简介一、【科学背景】陶瓷在一系列应用中表现出极具吸引力的特性,包括高硬度、高强度、优异的耐腐蚀性和显著的耐高温性。这些特性使陶瓷在航空航天和汽车工程、能源储存、电子和半导体等多个领域都有用武之地。然而,由
一、北科【科学背景】
陶瓷在一系列应用中表现出极具吸引力的大北特性,包括高硬度、工大港高强度、重磅优异的料牛耐腐蚀性和显著的耐高温性。这些特性使陶瓷在航空航天和汽车工程、北科能源储存、大北电子和半导体等多个领域都有用武之地。工大港然而,重磅由于化学键较强,料牛陶瓷在常温下本质上是北科脆性的,这导致了位错成核所需的大北高阈值应力,并阻碍了位错的工大港产生。在极端条件下,重磅预诱导大量的料牛位错密度是可行的,这可使位错密度达到 1015 m-2的数量级,并有效增强陶瓷的韧性。然而,一旦这些预先诱导的位错耗尽,就很难再成核产生新的位错以实现持续变形,从而引发化学键断裂,最终导致灾难性失效。因此,陶瓷中位错成核的高阈值应力大大限制了通过位错工程策略改善塑性的潜力。因此,有几种策略旨在通过替代机制来提高陶瓷的塑性。例如通过在相干界面上进行键合转换来改善氮化硅陶瓷的压缩塑性。然而,在陶瓷中实现拉伸延展性是一项更为艰巨的挑战,这主要是因为在拉伸载荷作用下很难发生位错成核现象,即使是微小的缺陷也可能在位错发生之前引发过早开裂。
二、【创新成果】
基于以上难题,北京科技大学陈克新研究员、北京工业大学王金淑教授、香港大学黄明欣教授等人合作,在Science发表了题为“Borrowed dislocations for ductility in ceramics”的论文,提出了一种“借用错位”策略,即使用具有有序键的定制界面结构。这种方法通过界面调动陶瓷中从金属中借用的大量位错,从而克服了陶瓷内部直接位错成核所带来的挑战,大大提高了陶瓷的抗拉延展性。这种策略为提高陶瓷的拉伸延展性提供了一种方法。
研究人员利用氧化镧(La2O3)陶瓷与钼(Mo)金属形成有序结合界面的材料,制备了“借用位错”La2O3陶瓷(DB La2O3),通过定制有序键合的 La2O3-Mo 异面结构来验证这一策略。
图1 DB La2O3的微观结构和化学键计算© 2024 AAAS
图2 TEM观测下的室温原位拉伸试验© 2024 AAAS
图3 陶瓷中的位错行为© 2024 AAAS
图4 TEM观测下DB La2O3试样的原位拉伸和弯曲试验© 2024 AAAS
图5 位错机制的提出© 2024 AAAS
三、【科学启迪】
本研究表明,虽然 La2O3是一种具有六方晶体结构的陶瓷材料,传统上在室温下缺乏延展性,但是通过精心选择陶瓷-金属界面,金属在拉伸过程中产生的位错缺陷可以迁移到陶瓷中,使得 La2O3陶瓷具有更好的拉伸延展性,本研究为改善脆性陶瓷的性能提供了一种不同的方法。此外,研究人员还将这一策略扩展到其他陶瓷-金属体系,如 CeO2-Mo。在具有萤石结构的 CeO2中也观察到了广泛的位错,并因此获得了良好的拉伸延展性。
原文详情:Borrowed dislocations for ductility in ceramics (Science2024, 385, 422-427)
本文由赛恩斯供稿。
很赞哦!(32479)
相关文章
- 2019年5月11日NBA西部半决赛9:00水箭VS怯妇G6视频直播
- 暨北小大教孟玉英Small:多孔碳背载下稀度铁单簿本催化剂真现下效氧复原复原 – 质料牛
- Adobe正在Illustrator战Photoshop设念硬件中引进新工具战天去世性AI功能
- 乌眼圈皆是就寝不敷激发去的吗
- 蚂蚁庄园4月13日谜底最新
- 移远通讯SG885G
- 湘潭小大膏水好汉团队CEJ:两维有序介孔富氮碳纳米片功能NiFe2O4纳米球电催化活性增强对于做作样品中绿本酸的超锐敏检测 – 质料牛
- 抖音小人足迹舆图若何建制
- Adv. Energy Mater.: 下功能仄里钙钛矿太阳能电池两步法连绝群散的新策略 – 质料牛
- 黄劲松团队顶刊Science力做 – 质料牛
站长推荐
友情链接
- 悉僧小大教Hamid Arandiyan&北工小大戴洪兴ChemCo妹妹专题综述:有序多孔钙钛矿的钻研仄息 – 质料牛
- 新减坡国坐小大教Nat. Co妹妹un.: 操做于散焦电子束的下超度小大尺寸石朱烯涂覆的热时事收射源 – 质料牛
- 新型准一维各背异性的层状质料:碱金属过磷化物MP15(M=Li, Na, K) – 质料牛
- 华科刘笔锋Adv. Funct. Mater.:单配体建饰中泌体的化疗
- Sci.Adv.:正在粘弹性液体电解量中晃动电化教界里 – 质料牛
- Nat. Co妹妹un.:纳米等离子体复开玻璃中具备增强杨氏模量的下容量光教少数据存储器 – 质料牛
- Energy. Environ. Sci.: 定背纳米片组拆分层Ni
- Acta Materialia:下温液相Pb
- Nat. Co妹妹un.:纳米等离子体复开玻璃中具备增强杨氏模量的下容量光教少数据存储器 – 质料牛
- 包疑战团队EES: 配位不饱战Ni
- 今日Nature:天使费米子的又一宽峻大仄息
- 今日Nature:天使费米子的又一宽峻大仄息
- Nat. Co妹妹un.:透明钇铝石榴石基纳米陶瓷的无压玻璃结晶 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater. : 下结晶度2D硫磷化锰纳米片及其光催化活性 – 质料牛
- 【质料合计系列讲座】合计工做站散群组建战操做讲座视频回看 – 质料牛
- 北京小大教金钟课题组Adv. Funct. Mater.: 核桃状多核壳挨算MnO@NC纳米胶囊改擅锂离子电池背极功能 – 质料牛
- Sci. Adv.: 两维仄里量子阱超晶格的位错驱动睁开 – 质料牛
- 【质料合计系列讲座】合计工做站散群组建战操做讲座视频回看 – 质料牛
- 牛津小大教Nat. Nanotech.:具备抗菌活性战细菌绑定才气的超顺磁镍胶体纳米晶体簇 – 质料牛
- 【质料合计系列讲座】合计工做站散群组建战操做讲座视频回看 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater:遗传克制的超顺磁性铁卵黑溶酶体包裹多模式战多尺度成像战低妄想衰减 – 质料牛
- JACS: 具备可调谐薄度战磁导率的共组拆磁性纳米囊泡用于MRI成像的药物传递监测 – 质料牛
- 牛津小大教Nat. Nanotech.:具备抗菌活性战细菌绑定才气的超顺磁镍胶体纳米晶体簇 – 质料牛
- 请查支!获中国科技十小大仄息宣告的文章,齐数宣告正在Science战Nature上! – 质料牛
- 今日Nature:晶体多晶型抉择的份子成核机理与克制策略 – 质料牛
- 西北小大教AEM:基于散开物电解量战普鲁士蓝正极的低工做温度、下倍率战长命命固态钠离子电池 – 质料牛
- 深圳小大教AFM报道: 基于卤化物钙钛矿战硫族化物量子面收射极的电压调制多色电致收光器件 – 质料牛
- 北京小大教周豪慎教授团队战朱好汉、张剑枯教授团队Energy Environ. Sci.:单功能去世物酶做为可充电锂空气电池的下效催化剂 – 质料牛
- JACS:由仄去世两——单相单层纳米片本位构建2D
- 复旦小大教张个别团队JACS: J
- 若何操做纳米线做文章?让那些文献开辟您 – 质料牛
- Chem. Mater.启里: 镍异化层状两氧化锰Birnessite删减钠离子赝电容储能 – 质料牛
- 经由历程催化分解战化教活化制备的3D石朱烯及其正在超级电容器中的化教储能 – 质料牛
- Energy Environ. Sci.综述:锂硫电池中两维纳米质料的公平设念 – 质料牛
- 中科院化教所郭玉国钻研员&马普所Joachim Maier教授Materials Today: 迈背更好的锂金属电池:挑战与策略 – 质料牛
- 北小大魏贤龙Adv. Funct.Mater.:基于超定背碳纳米管薄膜的下功能片上微型热电子收射源阵列 – 质料牛
- 江北小大教缓丽广&匡华JACS:足性核
- 2019年中国质料规模下被引论文哪家强? – 质料牛
- 北京邮电小大教 ACS Nano:Cu2WS4纳米酶的细菌抉择性散漫与下效抗菌 – 质料牛
- 北京财富小大教黄维院士战安众祸教授Angew:无定形离子散开物具备颜色可调的超少有机磷光 – 质料牛
- 德国亚琛工小大余愿Materials Today综述:操做三维簿本探针(APT)掀收热电质料中的缺陷化教 – 质料牛
- npj computational materials:操做机械进建评估战拓展下熵开金相设念本则 – 质料牛
- 单簿本层两维质料Xenes去世少历程及仄息梳理 – 质料牛
- 中北小大教&北京小大教Adv. Mater.:具备痛觉感知与敏化特色的亚10纳米智能氧化物晶体管! – 质料牛
- 鱼与熊掌可兼患上!超经暂性下效钙钛矿太阳能电池品鉴 – 质料牛
- 凶小大段羽AOM:份子层群散用于超薄金属电极的结核浸润层制备 – 质料牛
- 中科院化教所王铁团队JACS:经由历程模板辅助挨印条纹图案超晶格气体析出催化剂 – 质料牛
- 李亚仄&于海军Nano Lett.:前药囊泡用于肿瘤的光能源免疫治疗 – 质料牛
- 柔性时期,纳米质料的新操做 – 质料牛
- Acta Mater& Adv Mater等期刊:吕昭仄组操做第两相战TRIP效应韧塑化非晶开金的钻研 – 质料牛
- 今日Science量子相闭性:超导
- 北小大张素锋Adv. Mater.:两维亚铁磁Cr2S3半导体的可控开展战薄度依靠的导电典型修正 – 质料牛
- Angew. Chem. Int. Ed.:形态保存的离散纳米片状CuO@SAPO
- Nature Co妹妹unications:晃动且下效的新型钯基电子化开物催化剂用于Suzuki交织奇联反映反映 – 质料牛
- 俄亥俄州坐小大教&佐治亚理工教院 Adv. Mater.: 中形影像与快捷形变的完好散漫 – 磁驱中形影像下份子质料 – 质料牛
- 北开小大教参研钙钛矿量子面量子干涉效应最新功能宣告于《Nature Co妹妹unications》 – 质料牛
- Adv. Energy Mater.:Ni颗粒活化为Ni
- 背人制妄想器夷易近的标的目的后退:Nature& Science 3D挨印质料钻研仄息 – 质料牛
- 中佛罗里达小大教杨阳传授课题组EES赏析:间隙F簿本晃动PtCo开金纳米片中原子级Pt用于下功能锌空气电池 – 质料牛
- Angew:用于下效CO2电化教复原复原的具备可控N元素异化量的多孔碳电催化剂 – 质料牛
- 北京财富小大教:超下强韧硬量开金钻研新仄息 – 质料牛
- 中科院苏州纳米所张教同团队ACS Nano:多功能芳纶纳米纤维/碳纳米管杂化气凝胶薄膜 – 质料牛
- 用Thermo Advantage妨碍阐收XPS数据的教程 – 质料牛
- 好国签证愈去愈易拿了,不如往新减坡做科研吧 ——新减坡质料规模小大牛汇总 – 质料牛
- 北工小大霍峰蔚课题组Angew. Chem. Int. Ed.:晶体睁开指面制备分层多孔MOF – 质料牛
- 2019质料规模新晋院士江风益\叶志镇\彭练盾工做梳理 – 质料牛
- ACS Energy Letters:剖析CsPbI3钙钛矿量子面的晶格挨算并掀秘其常温下晃动存正在的原因:背概况能 – 质料牛
- 河北小大教程目团队Nano Energy:脉冲式磨擦纳米收机电的普适性无源下效电源操持电路 – 质料牛
- 北京财富小大教ACS Nano:“下推伸”战“超锐敏”两者兼患上的人体肌肉仿去世自建复水凝胶用做应变战温度传感器 – 质料牛
- 可脱着患上挪移太阳能充电宝 – 质料牛
- 收费的合计、绘图、测试视频小大开散 一键中转 – 质料牛
- 石朱烯为甚么被誉为“新质料之王”? – 质料牛
- 中科小大Adv. Mater.: 耐受温度修正的超弹性战抗颓丧碳纳米纤维气凝胶 – 质料牛
- 北京财富小大教:自建数据库&数据驱动新质料设念研收 – 质料牛
- 凶小大段羽Nano Energy:后退钙钛矿电池正在空气中晃动性的薄膜启拆足艺 – 质料牛