中国研制出高性能陶瓷材料
发文单位： 发布时间：3/12/2024
范德瓦尔斯层状材料通过特定的扭曲堆叠方式形成莫尔超晶格时，可以引发其物理性质的显著变化，为新型材料的设计提供了可能性。基于这一特性，研究人员通过在氮化硼纳米片中引入扭曲的层状结构，构建三维互锁的纳米结构，实现了范德瓦尔斯氮化硼陶瓷的高变形性、塑性和强度。该陶瓷由洋葱状氮化硼纳米前驱体通过传统的放电等离子烧结和热压烧结合成，由互锁的叠层纳米片组成，其中平行的叠层具有不同的扭曲角度。该块体陶瓷在断裂前的压缩应变可达到14%，比传统陶瓷（一般小于1%）高约一个数量级，而抗压强度约为普通六方氮化硼层状陶瓷的6倍。优异的机械性能源自于纳米片中扭曲分层的高内在变形能力和三维互锁结构的结合。这种结构特点有效限制了变形在单个纳米片中的传播，从而提升了整体材料的力学稳定性。该材料的成功研制为制备高度可变形的块体陶瓷开辟了新思路。