中國粉體網(wǎng)訊 陶瓷在電子產(chǎn)品和其他設(shè)備中正變得越來越普遍。任何曾經(jīng)摔過陶瓷板的人都知道,雖然這種材料可以經(jīng)受住熱度,而且經(jīng)久耐用,但當它碰到堅硬的物體表面時往往會碎裂。萊斯大學的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新的涂層,以幫助用3D打印機制造的陶瓷表面在遇到?jīng)_擊時繼續(xù)存活而不破碎。
(擠壓測試)
研究小組發(fā)現(xiàn),在陶瓷上涂上一層軟殼,就可以使它們不太可能破碎。覆蓋在陶瓷上的軟性聚合物層在紫外線下被固化。研究人員將陶瓷的涂層過程比作用于處理汽車飛機擋風玻璃的過程,使其更不容易碎裂。
該團隊通過實驗和模擬證明,厚度不超過100微米的聚合物涂層可以使脆弱的雪花石的抗斷裂能力提高4.5倍,華晶石擁有復雜的晶格,可以用3D打印機來打造物品。當這些材料被涂上聚合物時,它們就會與自然界中的結(jié)構(gòu)相似,如貝殼和骨骼,它們在生物聚合物的基質(zhì)中具有硬化的組織。
研究人員指出,在涂有聚合物涂層的情況下,這些結(jié)構(gòu)仍然可能在壓力下開裂,但它們不會散開。相對而言,沒有涂層的結(jié)構(gòu)會破裂。研究人員說,雖然他們的涂層結(jié)構(gòu)會完全斷裂,但他們不會像夾層玻璃那樣斷成碎片,而是保持封閉。
在研究過程中,該團隊還將有涂層的雪花石與有涂層的固體陶瓷進行了比較,發(fā)現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)在本質(zhì)上更加堅硬,聚合物可以在陶瓷中注入缺陷,增強整體的抵抗力。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川)
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