【方法】普渡大学发现新方法 改变陶瓷承重时的易碎性能

普渡大学发现新方法 改变陶瓷承重时的易碎性能来自方法fangfa相关,仅限方法fangfa观点以及网络浏览,佛山陶瓷网对普渡大学发现新方法 改变陶瓷承重时的易碎性能以及内容不做任何推荐。

    普渡大学发现新方法 改变陶瓷承重时的易碎性能

2018年5月29日，普渡大学宣布开发出一种方法，能够改变陶瓷承受重负荷时的易碎性能，使其具有类似金属的塑性，可用于改进飞机发动机叶片涂层等。

虽然陶瓷本身具有一定的强度，但大多数陶瓷在承受负载时受到轻微的拉力就容易突然发生断裂，这一问题对于金属发动机叶片的陶瓷涂层来说尤其重要，该涂层用于保护重要金属部件在一定范围的工作温度下免受影响。而现在可利用高温解决这一问题。研究首次验证了将电场用于典型的热障陶瓷——氧化钇稳定的氧化锆（ysz），使得该材料像室温下的金属一样具有塑性或易于形变。随着温度缓慢地下降，陶瓷仍然会产生裂纹，但是有时间可以对其进行修复。该研究成果已发表在《nature communications》杂志上。

在陶瓷成形期间施加电场使其具有承受重负载而不会突然断裂的类金属特性

过去，在较低温度下对陶瓷材料施加高负荷时，其中的大部分会在没有任何预兆的情况下彻底断裂。经过研究，施加电场能够显著加快ysz和其他陶瓷的烧结过程，并且无需传统烧结的超高炉温。经过快速烧结（flash-sintering）的陶瓷具有非常小的孔隙率，因此它们更加致密，且更易于发生形变。

ysz是一种非常典型的热障涂层材料，可用于保护重要金属部件免受高温的影响，但当发动机由于残余应力而发热和冷却时，它往往会产生很多的裂缝。金属具有抗断裂和易于形变的特性是由于存在“缺陷（defects）”或位错（dislocations）——即在变形过程额外的原子层发生转移，从而使材料在负载下发生形变而不会断裂。然而，陶瓷通常不会形成位错，除非在非常高的温度下，将它们进行快速烧结会发生位错，并在所得材料中产生较小的晶粒尺寸。更小的晶粒会随着陶瓷材料的形变而发生滑动，从而有助于形变过程。