近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生錢偉峰等人在導(dǎo)師陳永楠教授的指導(dǎo)下，在材料科學(xué)領(lǐng)域國際期刊《Advanced Functional Materials》(中科院1區(qū)Top期刊，IF 18.5)發(fā)表論文“Hierarchically Structured Ceramic Coatings based on Zirconia and Magnesium Oxide with High Toughness”。陳永楠教授為第一通訊作者，長安大學(xué)為第一通訊單位。

陶瓷材料應(yīng)用中的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是強(qiáng)度和韌性之間的權(quán)衡。此研究通過構(gòu)建多尺度異構(gòu)結(jié)構(gòu)陶瓷涂層（HSCC）來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。受天然貝殼啟發(fā)，研究團(tuán)隊(duì)基于“磚-砂”納米級結(jié)構(gòu)，通過調(diào)控強(qiáng)化相（磚）和塑性相（砂）的成分和比例，在膜層中建立了微米級外強(qiáng)內(nèi)韌的雙層結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，HSCC具有高達(dá)700°C的高相組成和結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)晶體涂層相比，其抗剪切應(yīng)變能力提高了65%。鋯原子穩(wěn)定了增強(qiáng)相的邊界，促進(jìn)了順應(yīng)相的變形，使得分層結(jié)構(gòu)能夠通過同質(zhì)相界面有效利用塑性相的變形能力和強(qiáng)化相的強(qiáng)度。這項(xiàng)研究為提高陶瓷功能復(fù)合材料的韌性和降低其脆斷傾向提出了一種可行的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。

研究內(nèi)容

論文信息：W. Qian, B. Ning, S. Wang, T. Xie, Y. Chen, Q. Zhao, N. Wang, S. Wang, H. Zhan, Hierarchically Structured Ceramic Coatings Based on Zirconia and Magnesium Oxide with High Toughness. Adv. Funct. Mater. 2024, 2418312.

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202418312

（審稿：肖月  網(wǎng)絡(luò)編輯：和燕）