如果陶瓷具有延展性会怎样？

20 世纪初，人们发现陶瓷材料至少在理论上可以在室温下永久变形而不断裂。从那时起，材料研究人员就梦想着制造出可以弯曲、拉伸和锤击而不会断裂的陶瓷。Erkka J. Frankberg 博士在他的文章中评论了最近关于延展性陶瓷的研究成果，并思考它们是否可以用于商业用途。

制造延展性陶瓷是一项艰巨的任务。陶瓷中的可塑性很少被观察到，通常需要特殊条件（例如极端温度）才有可能。因此，您的陶瓷咖啡杯掉落在硬地板上时，不会出现凹痕，而是会碎裂。

在他的文章中，芬兰陶瓷可塑性专家 Erkka J. Frankberg 博士评论了 J. Zhang 等人在 Science378, 371 (2022) 上报道的一些有关陶瓷室温可塑性的最新发现。在他的评论中，弗兰克伯格描绘了更广泛的观点，即如果这种延展性陶瓷能够实现并用于商业用途，可能会带来潜在的好处，从而可能开启一个新的石器时代。

为什么发现在室温下具有延展性的陶瓷很重要？ 这是由于原子本身及其之间的键合。 陶瓷原子之间的离子键和共价键与金属合金中的键有显著不同。 一个主要区别是离子键和共价原子键是我们已知的最强键之一。 因此，从理论上讲，陶瓷应该是现存最坚固的工程材料之一。

为了证明延展性陶瓷的潜力，Zhang 等人表明，如果将陶瓷材料氮化硅 (Si3N4) 设计为具有塑性，它在断裂前可以表现出高达约 11 GPa 的极限强度。 这比一些常见等级的高强度钢强 10 倍左右！

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超强延展性陶瓷能给我们带来什么？

故事来源 www.tuni.fi

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