2021年9月8日亚历克斯·史密斯审核
陶瓷可以承受高温和极端环境。然而，他们往往是脆弱的，容易打破。在一项新的研究中，来自德州农工大学最近在一种被称为MAX相的陶瓷中发现了一种自愈机制。
Hemant Rathod观察碳化铬铝样品，然后将其装入扫描电子显微镜。图片来源：Dharmesh Patel/德克萨斯A&M工程公司。
这项研究已发表在欧洲杯线上买球科学的进步日报》。
研究人员发现，这些工程陶瓷在加载时往往会产生自然故障或扭结带，这不仅有效地阻止了裂纹的形成，而且还能闭合和修复它们，从而避免灾难性的失效。
什么’s最大相位的真正令人兴奋之处在于，它们在荷载作用下容易形成扭结带，即使在室温下也能自愈裂纹，使其适用于各种先进的结构应用．
Ankit Srivastava博士，研究通讯作者，德克萨斯农工大学材料科学与工程系助理教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
“到目前为止,陶瓷中裂纹的自愈合只有在非常高的温度下通过氧化才能实现，这就是为什么在室温下通过扭结带形成的裂纹自愈合是显著的,”斯利瓦斯塔瓦说。
MAX相由于其原子层状结构而表现出特殊的行为。
想象一下一条普通的面包,它是同质的,所以如果我把它切成片,每一片看起来都和传统陶瓷一样．但是MAX相是分层的，就像在两片面包中间夹着花生酱的花生酱三明治．
Miladin Radovic博士，研究通讯作者，德克萨斯农工大学材料科学与工程系教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
然后，科学家们研究了这种特殊的MAX相层状结构是否使它们与传统陶瓷有所不同。他们使用由铬-碳化铝最大相制成的单晶样品进行实验。
这些样品是由法国格勒诺布尔阿尔卑斯Université的Thierry Ouisse博士合成的，他是这项研究的资深作者。使用内部设计的测试夹具将样品装入电子显微镜中。
在电子显微镜下对变形试样的观察表明，材料中出现了类似于天然岩石中形成的扭结带状缺陷。
更令人感兴趣的是，他们发现扭结带内的材料在加载时旋转，这不仅形成了阻止裂纹扩展的屏障，而且闭合并修复了裂纹。因此，样品不再容易发生灾难性失效。
什么’s真正令人兴奋的是，这种扭结或自愈机制可以反复发生，以闭合新形成的裂缝,从而延缓了材料的失效．
Hemant Rathod，研究首席作者和博士生，材料科学与工程系，德克萨斯农工大学欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这一突破，证明了像MAX相这样的材料对热和极端环境的弹性，也展示了在服役期间欧洲杯足球竞彩可能出现的自愈合裂缝的潜力，可以导致广泛的下一代技术的发展，例如，更安全的核反应堆，高超音速飞行和高效的喷气发动机。
在这项研究中，研究人员观察到扭结带引起了裂纹的自愈合，这些裂纹很可能不限于MAX相，并适用于其他具有类似原子层状结构的材料。欧洲杯足球竞彩
“这项研究证明了科学过程的偶然性。我们已经有了自愈软材料和聚合物复合材料欧洲杯足球竞彩,现在,值得注意的是“陶瓷，”Siddiq Qidwai说，他是国家科学基金会工程部的项目主任。欧洲杯线上买球
这项研究得到了国家科学基金会的资助。欧洲杯线上买球
期刊参考：
Rathod，H.J。，等．(2021)原子层状三元碳化物的室温裂纹愈合。欧洲杯线上买球科学的进步．doi.org/10.1126/sciadv.abg2549．
来源:https://www.tamu.edu/