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更耐用的导弹，咖啡杯具有新的技术，提高陶瓷的延展性

时间：2021-08-26 13:52:10 来源：

Purdue大学研究人员已经开发出一种新的过程，帮助克服陶瓷的脆性性质，使其更耐用。

像电场一样简单的东西很快就可以制作战时导弹或饮用的杯子更容易生产和更具弹性的裂缝。

饮用杯子，导弹头，发动机刀片上的热障涂层等项目通常用陶瓷制成。

陶瓷是机械强的，但除非暴露在高温下，否则在载荷稍微紧张时突然突然破裂。

Purdue大学研究人员制定了一个新的过程，帮助克服陶瓷的脆性性质，使其更加韧性和耐用。PURDUE团队称此过程“闪光烧结”，它为传统的烧结过程添加了电场，用于从陶瓷形成散装部件。

“即使在室温下，我们已经能够表明，陶瓷烧结，电场在高菌株压缩前骨折前剧烈地变形，”普渡工程学院工程工程教授海燕王说。

在科学推进中发表的一项研究表明将电场应用于陶瓷的形成使得材料在室温下几乎可以轻松重新装入金属。PURDUE团队专门将其技术应用于二氧化钛，广泛使用的白色颜料。

“纳米管道已在各种金属材料中引入以改善强度和延展性。然而，几乎没有先前的研究表明纳米曲线和堆垛过滤器可以显着提高陶瓷的可塑性，“研究团队的博士法克和研究人员Jin Li。

二氧化钛中的显着增强的室温延性归因于通过闪蒸烧结过程形成的异常高密度缺陷，例如堆叠故障，双胞胎和脱位。

“这些缺陷的存在消除了陶瓷中缺陷成核的需要，这通常需要大的成核胁迫，大于陶瓷的断裂应力，”王说。

李先生的第一篇文章的第一作者表示，“我们的结果很重要，因为它们在新的方式开门，以便在没有灾难性的脆性失败的情况下提供更大的灵活性和耐用性的新方法。 “

改进的陶瓷的可塑性意味着在相对低的温度下操作期间的机械耐久性。在裂缝开始出现之前，样品还可以承受几乎与某些金属一样多的压缩应变。

“这些韧性陶瓷在研究团队的材料工程教授和合作调查员兴汉张教授中找到了许多技术重要的应用。“它可以应用于防御操作，汽车制造，核反应堆组件和可持续能量设备。”

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这项普渡型LED研究得到了海军研究办公室，与加州大学，戴维斯，Rutgers大学和海军研究实验室合作。

他们的工作与Purdue的巨人队队队队在普德劳150周年纪念日的一部分举行了可持续发展的全球进步。可持续发展是长期庆典思想节的四个主题之一，旨在展示Purdue作为解决现实世界问题的知识中心。

该研究团队正在与Purdue Research Countract Officion商业化研究基金会合作，以专利工作。他们正在寻找持续研究的合作伙伴。

参考：“纳米级堆叠故障辅助室温可塑性在闪存的TiO2中”jin li，jaehun cho，jie ding，哈里·卡拉尔曼德，哈里薛，韩王，xin李富豪，贤晶王，科林ophus，托马斯Tsakalakos， R. EdwinGarcía，Amiya K. Mukherjee，Noam Bernstein，C. Stephen Hellberg，海盐王和兴汉张张，2019年9月20日，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.aaw5519.

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