《自然—材料學(xué)》報(bào)道一種制造簡(jiǎn)便、強(qiáng)度硬度高的陶瓷材料,這種陶瓷材料可模擬天然珍珠質(zhì)(包在珍珠外層的一種堅(jiān)硬物質(zhì))的實(shí)體結(jié)構(gòu)。這種陶瓷材料在600°C高溫時(shí)仍可保持其性質(zhì),可應(yīng)用于能源相關(guān)和運(yùn)輸安全相關(guān)的結(jié)構(gòu)材料。
陶瓷屬于易碎物質(zhì)。為了增強(qiáng)韌性,可在其成分中添加變形后不會(huì)發(fā)生斷裂的聚合物和金屬。但是,這會(huì)降低陶瓷的強(qiáng)度、硬度以及抗高溫性能。受到珍珠質(zhì)結(jié)構(gòu)的啟發(fā),Sylvain Deville等人發(fā)現(xiàn),要制造出與金屬合金強(qiáng)度和韌性相匹配的大塊陶瓷材料,可以通過天然易碎的礦物微片晶和納米粒子獲得。研究人員使用了冰模板法,該方法中冰晶的生長(zhǎng)可以影響礦物小板的排列,從而將納米粒子捕獲并固定在小板之間。