Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cải thiện độ bền va đập trong các hợp chất gốm nanocrystalline tiên tiến
Tóm tắt
Các vật liệu nanocrystalline đã thể hiện những thay đổi rất thú vị trong các đặc tính vật lý, hóa học và cơ học ở các quy mô chiều dài giảm đáng kể. Bài báo này tập trung vào chủ đề các hợp chất gốm nanocrystalline được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng yêu cầu độ bền va đập được cải thiện. Khó khăn trong việc sản xuất các hợp chất gốm hoàn toàn kết hợp mà vẫn giữ được cấu trúc nanocrystalline là rào cản chính cho các nghiên cứu sâu rộng trong lĩnh vực này. Rào cản này đã được vượt qua trong nghiên cứu hiện tại thông qua việc sử dụng một kỹ thuật nung chảy nhanh, với nhiệt độ tương đối thấp, như là Nung plasma xung (Spark Plasma Sintering). Các nanocomposite dựa trên alumina có tích hợp nanotube carbon và thêm cả niobi nanocrystalline đã mang lại giá trị độ bền va đập vượt quá 300% so với alumina nanocrystalline tinh khiết. Điều này đặt ra câu hỏi liệu sự cải thiện này chỉ đơn giản là cộng dồn hay là bằng chứng của một cơ chế tăng cường tương hỗ liên quan đến pha dẻo và tăng cường bằng sợi.
Từ khóa
#Hợp chất gốm nanocrystalline #độ bền va đập #phương pháp nung plasma xung #nanotube carbon #niobi nanocrystalline.Tài liệu tham khảo
Yu, M.-F., et al., Tensile loading of ropes of single wall carbon nanotubes and their mechanical properties. Physical Review Letters, 2000. 84 (24): p. 5552–5.
Thess, A., et al., Crystalline ropes of metallic carbon nanotubes. Science, 1996. 273 (5274): p. 483–7.
Baughman, R.H., A.A. Zakhidov, and W.A. de Heer, Carbon Nanotubes—the Route Toward Applications. Science, 2002. 297 (5582): p. 787–792.
Omori, M., Sintering, consolidation, reaction and crystal growth by the spark plasma system (SPS). Materials Science & Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure & Processing, 2000. A287 (2): p. 183–8.
Zhan, G.D., et al., Single-wall carbon nanotubes as attractive toughening agents in alumina-based nanocomposites. Nature Materials, 2003. 2 (1): p. 38–42.
Zhan, G.D., et al., Electrical properties of nanoceramics reinforced with ropes of singlewalled carbon nanotubes. Applied Physics Letters, 2003. 83 (6): p. 1128–1230.
Kuntz, J.D., et al. Properties and microstructure of alumina-niobium nanocomposites made by novel processing methods. in Ultrafine Grained Materials II. Proceedings. TMS Annual Meeting. TMS-Miner. Metals & Mater. Soc. 2002, pp.225–33. Warrendale, PA, USA. 2002.
Stump, D.M., Toughening and strengthening of ceramics reinforced by dilatant transformations and ductile particles. International Journal of Solids & Structures, 1991. 28 (6): p. 669–89.
Becher, P.F. and T.N. Tiegs, Toughening behavior involving multiple mechanisms: whisker reinforcement and zirconia toughening. Journal of the American Ceramic Society, 1987. 70 (9): p. 651–4.
Siegel, R.W., et al. Mechanical behavior of polymer and ceramic matrix nanocomposites. in Elsevier for Board of Directors of Acta Metall. Scripta Materialia, vol.44, no.8–9, 18 May 2001, pp.2061–4. USA. 2001.
Peigney, A., et al., Carbon nanotubes grown in situ by a novel catalytic method. Journal of Materials Research, 1997. 12 (3): p. 613–15.
Peigney, A., et al., Carbon nanotubes in novel ceramic matrix nanocomposites. Ceramics International, 2000. 26 (6): p. 677–83.
Flahaut, E., et al., Carbon nanotube-metal-oxide nanocomposites: microstructure, electrical conductivity and mechanical properties. Acta Materialia, 2000. 48 (14): p. 3803–12.