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。
相关文章
- 日本漫画大师鸟山明的短篇作品《SAND LAND》完全新作第2章《天使勇者篇》第7话将于今晚开播,官方率先公布了新剧照,一起来先睹为快。《天使勇者篇》第7话《好的!迈向新冒险吧!》是《沙漠大冒险》总计2025-08-28
张凯毅kevin扒皮天涯 详细个人资料起底走红原因竟与唐嫣有关
有在玩抖音的朋友,现在应该都知道了张凯毅kevin的存在,那你可知道,张凯毅是哪里人?又是怎么火起来的?这俩疑问甚是引人好奇,而后,我们也就此深扒并得知了大概,紧接着便与大家一起来详看。张凯毅是哪里人2025-08-28- 生物酶处理废水的工作原理是什么如何利用酶净化污废水呢) 标签: 添加时间:2022-12-15 浏览次数:23422025-08-28
- 如何设计一个2米长1米宽的卫生间装修图?首先,要考虑空间的合理利用,选择合适的卫生间家具和装饰,例如墙挂式洗手盆、卫生间柜等,还要考虑采光和通风等因素。卫生间装修图需要考虑哪些方面?卫生间装修图需要考2025-08-28
mac miller去世!mac miller死亡真相曝光与A妹分手也是因为它
近日,A妹前男友Mac Miller去世的消息在网上引发了不小的热议,据了解,Mac Miller是一名说唱歌手,曾发行过多张说唱专辑,均取得了不错的成绩,此次被爆出去世的消息却是有些突然。据外网多家2025-08-28华为MatePad Air 2025款开售 年轻人的新潮生产力平板电脑
今天华为MatePad Air 2025款正式开售,下单可享多重优惠,到手价2550元起,入手还可以享受价值1000元的鸿蒙有礼权益礼包。8月21日,搭载鸿蒙AI潮流生产力的全新华为MatePad A2025-08-28
最新评论