材料科学家利用纳米颗粒让玻璃强度提高5倍,国际动态
加州大学洛杉矶分校的材料机械工程师和材料科学家已开发出一种利用纳米颗粒来增强玻璃原子结构的工艺,实验证明这种产品的科学强度至少比现有的任何玻璃强5倍。
通过这种工艺可制备出多种工业用途玻璃,家利际动如可承受高温的用纳发动机部件、工具,米颗建筑用途的粒让门、桌子以及特殊设计的玻璃倍国玻璃等。目前该研究成果已在线发表在Advanced Materials期刊上,强度未来将被纳入到印刷版中。提高态作者写道,材料利用同样工艺也可以制造更坚固的科学陶瓷,如能承受较端高温的家利际动航天器部件。
在材料科学中,用纳“韧性”是米颗用于衡量材料抵抗裂纹扩展断裂的能力的一个数值。虽然玻璃和陶瓷的粒让韧性可以通过外部处理(如化学涂层)进行增强,但这些方法并没有改变材料本身易碎的事实。加州大学洛杉矶分校的研究人员从金属的原子结构中得到启发,认为如果能在玻璃种加入这种结构,那么材料就在受到冲击时就有可能不会发生破裂。
破碎的玻璃
“结合玻璃和陶瓷的化学键其实非常僵硬,而金属中的键合则具有一定的灵活性,”加州大学洛杉矶分校萨缪利工程学院研究员Xiaochun Li说。“当冲击力足够大时,玻璃和陶瓷中产生的裂缝会以大致笔直的路径快速传播通过材料。但当金属遭受冲击时,由于化学键较易变形,因此可作为减震器使得原子能在保持结构的同时四处移动。”
因此研究人员设想,若能向玻璃中注入碳化硅纳米颗粒(类金属陶瓷),或许材料就能在开裂前吸收更多能量。为了有助于确保纳米颗粒均匀分散,他们将纳米颗粒添加到华氏3000度(约1649摄氏度)的熔融玻璃中。待玻璃凝固后,嵌入的纳米颗粒就会成为潜在裂缝的障碍。当断裂确实发生时,微小的颗粒会迫使它分支成微小的网络状,不再呈直线通过,使玻璃在开裂之前能从裂缝中吸收更多的能量。
目前加州大学洛杉矶分校团队在实验中开发出的玻璃块呈微乳白色,不够透明,但李认为这个工艺也适合创造透明玻璃。该研究的其他作者是李氏科学实验室的访问学者Qiang-Guo Jiang;于2018年获得加州大学洛杉矶分校的博士学位的Chezheng Cao和Ting-Chiang Lin;广东工业大学工程学教授Shanghua Wu。
(责任编辑:娱乐)
-
【品牌在路上】站得更高只为遇见您,霖之星遵义篇责编:小乙 时间:2024-04-15 热度:30459 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">新华社北京11月27日电记者 王雨萧)国家税务总局27日发布数据显示,今年1至10月份,全国新增减税降费及退税缓费16607亿元。其中,民营 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">新华社北京10月16日电记者 戴小河)国家能源局16日发布的数据显示,9月份全社会用电量7811亿千瓦时,同比增长9.9%。分产业看,第一产 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">10月23日,国新办举办发布会,介绍今年前三季度农业农村经济运行情况。今年以来,农业农村部全力抓好稳产保供,着力巩固拓展脱贫攻坚成果,努力拓 ...[详细]
-
美國再將台灣列進匯率操縱「觀察名單」,還說台幣必須升值。一張圖表帶你看分析師眼中的2021熱門股,竟然沒有特斯拉。您的閱讀篇數已達上限立刻訂閱全閱讀,即可享全站不限篇數閱讀 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">《 人民日报 》 2023年10月24日 第 06 版)本报北京10月23日电 记者韩鑫)10月23日上午7时39分,随着一件网购羽绒服从京 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">《 人民日报 》 2023年11月28日 第 02 版)本报北京11月27日电 记者杜海涛)国家粮食和物资储备局最新数据显示,各地秋粮收购正 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">《 人民日报 》 2023年11月30日 第 02 版)本报西安11月29日电 记者张丹华)11月28日上午,随着一声汽笛长鸣,满载着日用百 ...[详细]
-
盘面情况:8月5日,玻璃1909合约开盘报1470元/吨,高报1495元/吨,低报1467元/吨,收盘报1484元/吨。较上一交易日结算价上涨14元/吨,涨幅为0.95%。成交量为210418手,持仓 ...[详细]
-
ze: 14px; line-height: 28px;">《 人民日报 》 2023年10月11日 第 02 版)本报北京10月10日电 记者张天培)记者从公安部获悉:截至2023年9月底,全国机动 ...[详细]