硬质陶瓷在涂覆聚合物薄膜时不易碎裂

的研究人员莱斯大学声称软聚合物的薄壳可以把多节的陶瓷结构固定在一起而不被粉碎。

硬质陶瓷在涂覆聚合物薄膜时不易碎裂
通过对3d打印的黑云母进行压缩测试,可以看出聚合物是如何防止陶瓷碎裂的。这种材料欧洲杯足球竞彩可以用在任何需要非常坚固而轻便的材料的地方。图片来源:阿贾扬研究小组/赖斯大学。

用3D打印机制作的陶瓷在压力下会裂开,类似于任何盘子或碗。然而,在紫外光下固化的软聚合物覆盖它们,使同样的材料有机会保持结构的完整性,类似于汽车挡风玻璃的处理玻璃,不太可能破碎。欧洲杯足球竞彩

来自大米的棕色工程学院的科学家们展示了施瓦齐特的概念 - 只有几十年的理论存在的复杂格子,但现在可以使用3D打印机制作。在添加聚合物后,它们类似于在生物聚合物基质中含有硬化血小板的骨骼和贝壳中的性质中发现的结构。

研究结果发表在该杂志上欧洲杯线上买球科学的进步

Schwarzites以德国科学家Hermann Schwarz命名,在1880年代假设“消极弯曲”结构,无论需要高强度又轻便的材料,从电池到骨骼到建筑物。欧洲杯足球竞彩

由米材料科学家普利克尔·阿杰坦欧洲杯足球竞彩和穆罕默德拉哈曼和毕业生和领先作者Seyed Mohammad Sajadi,研究人员通过模拟和实验证明了聚合物的涂层不超过100μm厚度可以使脆弱的施瓦形造成抗灾难造成的脆性4.5倍骨折。

这些结构在应力作用下确实会破裂,但不会破裂。

我们清楚地看到未涂层的结构非常脆弱。但是当我们将涂层结构放在压缩下时,它们会占据载重,直到它们完全破裂。有趣的是,即使他们并没有完全闯入碎片。它们保持像层压玻璃一样封闭

穆罕默德·拉赫曼,材料科学系,赖斯大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

该研究小组包括来自匈牙利,印度和加拿大的成员。它们创建了结构的计算机型号,并用聚合物注入陶瓷“墨水”打印它们。陶瓷在打印机中通过紫外线灯具固化。然后浸入聚合物中并再次固化。

未涂覆的结构被用作控制,复杂的块体随后经受高压。控制层如预期的那样破碎了;然而,聚合物涂层阻止了其他裂缝的扩展,从而使结构保持了原来的形状。

科学家们还将苏瓦石与涂层固体陶瓷进行了比较,发现多孔结构本来就更坚硬。

体系结构肯定有一定的作用。我们看到,如果我们包覆固体结构,聚合物的效果不如与苏瓦石

SEYED Mohammad Sajadi,学习潜行作者和研究生,材料科学系,赖斯大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

根据Pulickel Ajayan的说法,涂层就像它们模仿的天然材料一样,聚合物在陶瓷中注入缺陷,提高了它们的电阻。欧洲杯足球竞彩

Rahman表示,各种结构应用可以受益于聚合物增强陶瓷。此外,它们的生物相容性最终可能使它们适用于假肢。

我很确定,如果我们能在拓扑上优化这些结构,它们也会显示出用作生物支架的良好前景

穆罕默德·拉赫曼,材料科学系,赖斯大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

猫头鹰掉落试验

坠落试验。视频来源:阿贾延研究集团/莱斯大学。

期刊引用:

Sajadi与加雷熟识,s M。.(2021)通过保形涂层的耐损伤3d打印陶瓷。欧洲杯线上买球科学的进步doi.org/10.1126/sciadv.abc5028

来源:http://news.rice.edu/

告诉我们你的想法

你有评论,更新或任何你想添加到这个新闻故事吗?

离开你的反馈
提交