Изчукан клас керамика самозаздравява пукнатини при стайна температура

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Керамичните материали са здрави и могат да издържат на топлина много добре, но са известни като крехки. Сега изследователи от Texas A&M са открили неизвестен досега механизъм за самолечение в определен вид керамика, която работи при стайна температура.

При механично натоварване керамиката е склонна към напукване, което бързо може да доведе до пълна повреда, тъй като материалът се натрошава. Някои керамични изделия са направени за самолечение на тези пукнатини, но това обикновено изисква химични реакции, които протичат при много високи температури.

За новото проучване изследователите установиха, че определен вид керамика, хром алуминиев карбид, може да забави разпространението на пукнатини и дори да ги излекува при стайна температура. Това би ги направило много по-полезни в реални приложения.

Тези керамични изделия са известни като MAX фази и са изградени от редуващи се слоеве материал. Тази структура им дава техните лечебни способности, а механизмът зад нея е този, който играе роля и в геологията. Когато пукнатина започне, между различните слоеве се образуват дефекти, наречени прегъващи ленти. Кристалите в прегъващите ленти се въртят при прилагане на налягането, което работи, за да спре разпространението на пукнатините. Още по -добре, тези въртящи се кристали също активно лекуват пукнатината, така че след като силата се освободи от материала, те са почти неоткриваеми.

„Това, което наистина е вълнуващо, е, че този механизъм на прегъване или самовъзстановяване може да възникне отново и отново за затваряне на новообразуваните пукнатини, като по този начин забавя разрушаването на материала“, казва Хемант Ратод, водещ автор на изследването.

Изследователите казват, че този вид самовъзстановяваща се керамика би могла да бъде особено полезна за поправяне на пукнатини, които се образуват в материали, подложени на ситуации на високо напрежение, като реактивни двигатели, хиперзвукови плавателни съдове и ядрени реактори. Ефектът може да не се ограничава до MAX фази, но може да се прилага и за други материали с подобна слоеста структура.

Изследването е публикувано в списанието Научните постижения. Анимация на дефектите на кинк-лентата може да се види във видеото по-долу.

Под натоварване на керамика се самозаздравяват пукнатини чрез образуване на прегъващи ленти

Източник: Тексаски университет A&M

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •