Nacre样陶瓷金属复合材料可实现优质强度和质量产生势

软体动物具有坚固的防护壳,这要归功于其内部NACRE结构。天然纳米复合材料Nacre通过高强度和高韧性表现出出色的机械性能。因此,NACRE有望应用于轻质结构复合材料和防护设备等领域。但是,诸如材料大小,制造效率和灵活性之类的挑战阻碍了发展。

来源:英国物理学家网首页
nacre样式的制备过程的示意图。 (Yu等人的图像)。信用:USTC

软体动物具有坚固的防护壳,这要归功于其内部NACRE结构。天然纳米复合材料Nacre通过高强度和高韧性表现出出色的机械性能。因此,NACRE有望应用于轻质结构复合材料和防护设备等领域。但是,诸如材料大小,制造效率和灵活性之类的挑战阻碍了发展。

由中国科学技术大学(USTC)的院士Yu Shuhong领导的研究团队(CAS)报告了一种新的策略,该策略是为基于可变形的铝制微粒含有镀镍盐的可变形铝制微圈准备了基于Nacre的陶瓷 - 金属复合材料(Ceramets)。该材料具有出色的弯曲强度和断裂韧性,并且可以通过简单的技术在各种形状中批量生产。

断裂韧性

这项研究发表在国家科学评论中。

已发布 国家科学评论

首先,研究小组通过有机溶剂中陶瓷泥浆的乳液合成了可尺寸的氧化铝微球。筛分后,他们获得了均匀粒径的微球,并用一层镍盐涂了它们。

此外,通过模具组装和热压,修饰的复合微球被扁平化为血小板。金属镍层形成了分隔的结构,而精确地复制了天然Nacre的微型“砖和泥”结构。

值得一提的是,通过使用更多的微球和不规则形状的模具,该策略允许多合一的不规则形状的电视板制备。

微结构分析。学分:国家科学评论(2025)。 doi:10.1093/nsr/nwaf006
£/² 极端环境 热保护 更多信息: doi:10.1093/nsr/nwaf006