Получена гибкая керамика с эффектом памяти

Несколько исследователей из Массачусетского технологического университета и Наньянского технологического университета в Сингапуре взяла керамический материал нового типа. Ученым удалось добиться того, что керамика на базе циркония не только гнется, но еще и владеет эффектом памяти формы. Подробности приведены в статье исследователей для издания Science.

В керамику входят примеси редкоземельных элементов: ученые совершили опыты с добавкой иттрия, церия либо сходу обоих этих металлов.

Как раз добавки радикально поменяли свойства материала: иттриево-цериевая керамика легко выдерживало растягивание либо сжатие в пределах семи процентов, не смотря на то, что простая циркониевая рассыпалась уже при попытке растянуть либо сжать ее больше, чем на один процент.

Получена гибкая керамика с эффектом памяти

Рис. 1. Микроскопический пример керамики до и по окончании деформации и нагрева. Фото: Lai et.al., Science, 2013.

Изучение образцов продемонстрировало, что

под нагрузкой в материале происходит перестройка кристаллической решетки. Экспертам по материаловедению подобный переход прекрасно известен в железных сплавах: два состояния, между которыми происходит переход, известны как мартенсит и аустенит.

Подобный переход происходит при нагреве либо (лишь в другую сторону: мартенсит делается аустенитом) остывании и за счет этого кристаллическую структуру деформированной керамики возможно вернуть нагревом с последующим остыванием.

Кроме гибкости, новый материал владеет эффектом памяти. В случае если изогнутый и деформированный керамический стержень нагреть до нескольких сотен градусов Цельсия, он распрямляется благодаря тому, что кристаллическая решетка возвращается в исходное состояние.

Ученые оговариваются, что до тех пор пока их наблюдения совершены на микроскопических примерах и до использования на практике аналогичной керамики еще далеко, но испытания показывают то, что материал возможно сделать еще более пластичным (до 10 процентов растяжения либо сжатия без появления трещин), а температуру перехода в исходное состояние возможно задать от нескольких сотен до 1200 градусов Цельсия.

Керамикой в общем случае именуют материалы, полученные методом обжига либо спекания неорганических веществ, каковые не являются металлами. Значительно чаще компонентами керамики являются оксиды, но вероятна и керамика на базе силицидов, карбидов либо иных солей как металлов, так и неметаллических элементов. Керамика на базе оксида циркония употребляется, к примеру, при производстве кухонных зубных коронок и ножей.

5 Примеры наклеивания гибкой керамики


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: