燕山大学田永君＆赵智胜教授新年又一篇Nature：具备较高形变能耐以及强度的扭曲层氮化硼陶瓷 – 质料牛

燕山大学田永君＆赵智胜教授新年又一篇Nature：具备较高形变能耐以及强度的燕山扭曲层氮化硼陶瓷

【导读】

在范德瓦尔斯（van der Waals）资料中经由扭曲重叠组成的莫尔（Moiré）超晶格已经成为探究强分割关连质料物理以及其余新兴天气的新平台。可是大学的扭氮化，由于缺少适宜的田永三维块体质料制备策略，当初对于扭曲层范德瓦尔斯质料力学功能的君＆e具钻研还比力缺少。

【下场掠影】

今日，赵智燕山大学田永君＆赵智胜传授课题组相助，胜教授新报道了一种具备高室温形变能耐以及强度的年又耐及多晶氮化硼块体陶瓷的乐因素化。该陶瓷由洋葱状氮化硼纳米先驱体经由传统的篇N硼陶放电等离子烧结以及热压烧结分解，由互锁的备较变叠层纳米片组成，其中平行的高形叠层具备差距的扭曲角度。该块体陶瓷在断裂前的强度曲层缩短应变可抵达14%，比传统陶瓷(艰深小于1%)高约一个数目级，瓷质而抗压强度约为艰深六方氮化硼层状陶瓷的料牛6倍。优异的燕山机械性能源自于纳米板中扭曲分层的高外在变形能耐以及三维互锁妄想的组合，限度了变形在单个纳米板中的大学的扭氮化转达。这种扭曲层氮化硼块体陶瓷的泛起为制备高度可变形的块体陶瓷掀开了一扇大门。相关论文以题为“Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength”的论文宣告在Nature上。

【数据概况】

图1. SPS制备块体陶瓷的XRD图谱以及显微妄想© The author

图2. SPS制备的TS-BN陶瓷具备超高的室温变形能耐以及强度© The author

图3. TS-BN陶瓷超强变形能耐以及强度的源头© The author

图4. TS-BN陶瓷的变形方式© The author

【下场开辟】

总之，经由在纳米片中引入扭曲的层状妄想，构建三维互锁的纳米妄想，本使命实现为了vdW BN陶瓷的高变形性、塑性以及强度。经由削减BN或者碳纳米纤维或者纳米管，以及削减第二陶瓷相，有望进一步后退扭曲层陶瓷的韧性以及强度。塑性变形的实现表明，陶瓷可能实现真正意思上的永世变形，相似于金属，不会爆发断裂。本钻研中所揭示的妄想构建策略也为开拓具备同时增强室温变形性、强度、韧性以及能量罗致的其余层状vdW工程陶瓷提供了参考。

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07036-5

本文由温华供稿。

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