中国粉体网讯 2024年2月21日，燕山大学赵智胜及田永君共同通讯在Nature在线发表题为“Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength”的研究论文，该研究成功合成了一种具有高室温变形能力和高强度的多晶氮化硼体陶瓷。
这种陶瓷采用洋葱状氮化硼纳米前驱体，结合传统的火花等离子体烧结和热压烧结工艺，形成了由互锁的层状纳米板构成的结构，这些纳米板在不同的扭曲角度下平行堆叠。该块状陶瓷的压缩应变在断裂前可达到14%，远高于传统陶瓷的1%的变形率，其压缩强度也是常规六方氮化硼层状陶瓷的六倍。这种优异的机械性能是由于纳米片中扭曲层的固有变形能力的提高以及三维互锁结构的结合，限制了变形在单个纳米片上的传播。这种扭曲层状氮化硼块体陶瓷的出现为制造高变形性块体陶瓷打开了一扇大门。
SPS制备的TS-BN陶瓷的超高室温变形性能和强度
据悉，这是燕山大学2024年发布的第二篇Nature。
该研究通过在纳米片中引入扭曲层状结构并构建三维互锁纳米结构，实现了vdW BN陶瓷的高变形性、可塑性和强度。通过添加BN或碳纳米纤维或纳米管，以及添加第二陶瓷相，扭曲层陶瓷的韧性和强度有望得到进一步提高。塑性变形的实现表明，陶瓷可以像金属一样真正实现永久变形，而不会断裂。该研究中展示的结构架构策略还为开发同时具有更强室温变形性、强度、韧性和能量吸收能力的其他层状vdW工程陶瓷提供了启示。
来源：燕山大学
（中国粉体网编辑整理/空青）
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