中安在线 中安新闻客户端讯 中国科学技能大学俞书宏院士课题组茅瓅波副研究员等从生物矿藏的剩余应力增强机制中取得启示，提出一种新的仿生增韧办法，可显着提高仿珍珠母陶瓷的耐性，耐性扩大系数达16.1±1.1，优于最先进的仿生陶瓷。相关效果日前发表于《先进资料》，关于先进陶瓷资料规划和制作具有极端严重指导意义。

  陶瓷具有硬度大、强度高和模量高级优异特性，大范围的运用在动力、医疗、航天航空等范畴，然而其脆性约束了执役环境和惯例运用的寿数。受天然珍珠母“砖-泥”结构启示，仿珍珠母结构陶瓷耐性得到极大提高，但仅能到达质料陶瓷的10倍，天然珍珠母的耐性提高却能够高达40倍。关于许多仿珍珠母结构陶瓷来说，其耐性扩大功率缺乏的一个重要原因首要在于规划和制备多级结构时，基元片强度相关于长径比来说太低，导致裂纹在资猜中扩展时基元片会直接开裂。

  俞书宏院士课题组使用曩昔开展的结构诱导矿化成长的办法，初次实现将纳米四氧化三铁颗粒与碳酸氢钙前驱体溶液在几丁质模板上共矿化，使纳米颗粒原位长入文石基元片中。使用同步辐射衍射技能，剖析了文石片层中剩余应力的类型及其效果机制。依据成果得出，四氧化三铁纳米颗粒承当拉应力，因为其标准小对缺点不灵敏，拉应力对其强度削弱影响不大；文石颗粒承当压应力，使得文石片产生损坏时需求额定的外部拉力来平衡压应力，因而基元片的总拉伸强度得以提高。试验证明，基元片强度的提高有利于基元片滑移与裂纹偏转，有用提高了外部增韧机制的耗能效果。因为纳米颗粒诱发的剩余应力对裂纹有闭合效果，资料的本体耐性也得到提高。结合珍珠母层状结构的长处，经过纳米标准剩余应力的规划，显着提高了仿珍珠母结构陶瓷的耐性扩大因子。一起，资料的动态力学性能也有相应提高。

  审稿人以为，“这是对仿生结构资料的一个明显奉献，并将招引广泛的爱好。”茅瓅波表明，这一新办法具有普适性，关于相似仿珍珠母层状结构的先进陶瓷资料规划和制作具有极端严重指导意义。（桂运安 记者 汪乔）