www.188betkr.com 讯近日,中国科学家研制出世界上第一种可以像金属一样弯曲的陶瓷材料,这项技术可以提高发动机的性能,并制造出更好的人工关节。中国国家自然科学基金委员会(NSFC)的材料科学家陈可新和清华大学的同事在《科学》杂志上发表了这项新研究。
该团队使用氮化硅制造了包含两种晶体结构的纳米柱。当受到外力时,一种晶体结构能够转变为另一种晶体结构,使材料弯曲,然后恢复到原来的形状。
性能优良,炙手可热
柔性陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨等性能及功能复合效应在新能源、国防军工、高新技术产业、生物医学等领域发挥着巨大的作用。因此,作为新型材料的柔性陶瓷,具有传统材料没有的特性,在工业生产中用途广、市场大、前景好。
这种新材料可用于以下几个方面:
提高发动机性能。柔性陶瓷制成的发动机可在高温下运行,并且相对较轻,可以实现更快的加速和节省燃料。在制造航空发动机方面可能非常有用,也可用于汽车发动机可以提供更好的推力并减少污染物。
关节置换应用。氮化硅陶瓷重量轻、具有生物相容性和抗菌性,使用陶瓷制成的人造关节在植入后可以持续一生。
风力涡轮机轴承。柔性氮化硅陶瓷可用于制造寿命更长的轴承,从而降低平均风能成本。陈可新教授表示,基于他们的实验,大规模生产这种柔性陶瓷材料是可能的,在高端设备领域有明显的价格优势。
除此之外,在国内,多家新材料公司也开始涉足柔性陶瓷,其运用于多个领域:
燃料电池领域。制备柔性陶瓷用二氧化锆(ZrO2),这种物质是目前研究的最多的陶瓷材料,在工程上有大量运用。
口腔修复。柔性陶瓷材料是一种无皮肤刺激、无致敏性、无黏膜刺激、在短期内无急性全身毒性、对所分析的器官无毒性损害的材料,满足用于制作口腔修复材料的生物安全性要求,有望成为一种新型材料用于预防和治疗牙磨损。
涂料领域。柔性陶瓷纳米复合涂层能够有效防止石油管道垢的形成,具有良好的防垢效果。
柔性陶瓷的研究发展
可以肯定的是,陶瓷材料尤其是柔性化的陶瓷材料,其本身具有的优势是其他材料都不具备的,不管是金属材料、高分子塑料橡胶、还是铜、铅、锌、铁,都望尘莫及。
世界各地都在研究陶瓷的可塑性,陈教授表示,这种陶瓷可以给许多行业带来技术革命,同时他会将在现有的工作的基础上不断改进这种陶瓷材料。相信在不久的将来,柔性陶瓷将进入我们的日常社会生活中并且发挥应有的作用。
参考来源:
中国经济和信息化:柔性陶瓷
财经网
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