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来源：中国科学材料
传统陶瓷材料的刚性结构变形能力非常有限，通常在很小的应变下就发生断裂。具有层状原子结构的陶瓷，原子层间存在较弱的相互作用，因而具有大的变形潜力。
近日，燕山大学田永君院士和赵智胜教授等人在Science China Materials发表研究论文，以氮化硼（BN）为例，研究了该类陶瓷的室温压缩行为。分别以洋葱结构BN纳米颗粒和石墨状六方BN纳米片为原料，采用放电等离子烧结（SPS）技术分别制备了BN-I和BN-II陶瓷材料。
图1 前驱体和SPS陶瓷的SEM图像：（a）oBN纳米粒子；（b）新断裂的BN-I表面；（c）hBN纳米薄片前驱体；（d）新断裂的BN-II表面。
在BN-I中，随机取向的BN纳米薄片构成三维互锁的结构，而在BN-II中，BN纳米薄片表现出垂直于SPS压缩方向的择优取向。BN-I的压缩强度为343 MPa，断裂应变为4.2%。相比之下，BN-II的强度和应变分别为112 MPa和2.2%。不同的微观组织结构导致了BN-I和BN-II压缩性能的差异。此外，这两种陶瓷材料均表现出1.1%的塑性变形。
图2 BN陶瓷的单轴压缩特性。
图3 压缩后BN-I和BN-II断裂表面的SEM图像：（a）BN-I；（b）图（a）中红色区域的放大图；（c）BN-II；（d）图（c）中红色区域的放大图。
该研究表明，对于具有层状原子结构的陶瓷，其纳米片作为结构基元构筑成无（或低）择优取向的三维互锁结构，有望同时提高其强度和变形能力。
来源：SciChinaMater 中国科学材料
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDc0OTAzOQ==&mid=2651214637&idx=1&sn=ba60e1e2a78a2cccbc9024371288dcbe&chksm=8116cfadb66146bb3444e7c3e567f6d5c0fccd88a89d33df8422b9f71d3d0f20fd691625cdab&scene=27#wechat_redirect
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