珍珠質文石板片的納米結構與斷裂行為

編號：CPJS06254

篇名：珍珠質文石板片的納米結構與斷裂行為

作者：王勝男 竺鑫橋

關鍵詞： 珍珠質 文石板片 納米結構 斷裂行為

機構： 中國工程物理研究院化工材料研究所 中國工程物理研究院核物理與化學研究所

摘要： 貝殼珍珠質作為一種天然的防御材料,具有優(yōu)異的力學性能。先前的研究認為,珍珠質的高韌性來源于磚墻結構,而其基本組成單元——單個文石板片,并沒有承擔重要的力學作用。然而近期的研究卻發(fā)現單個文石板片具有韌性,且這種韌性源自板片內部獨特的納米結構。因此,研究文石板片的納米結構,揭示其構效關系,有助于完善珍珠質在多尺度下的增韌機制,從而為高性能功能材料的設計和制造提供新思路。利用透射電子顯微鏡(TEM)對珍珠質文石板片的納米結構和斷裂行為進行了研究。結果表明,文石板片雖呈現單晶的衍射花樣,其內部卻包裹了大量尺寸不一、形狀各異的有機物。對受損珍珠質的TEM分析顯示,板片的破斷行為受到了晶內有機物的調控。在裂紋偏轉、裂紋尖端鈍化、晶內有機物變形等多種增韌機制的共同作用下,單個文石板片自身的能量耗散率得到了極大的提升。