分级多孔陶瓷

耐损伤高吸能

通过低温3D打印实现多尺度孔隙，在约90%孔隙率下展现出前所未有的长平台应变和比吸能，克服了传统多孔陶瓷的脆性。

Zheng, Zhu · Dandan, Gao · Zhuo, Huang · Wei, Chang · 吴斌 · Kaihao, Zhang · 孙明翰 · Hengxu, Song · Ritchie, Robert O. · 王涛 · Huang, Wei · 周华民

International Journal of Extreme Manufacturing 2025

参数信息

比吸能

~10 kJ·kg⁻¹

平台应变

~60 %

技术优势

脆性不再是问题

能量吸收能力与大多数复合材料和金属相当，克服了传统多孔陶瓷的脆性。

高应变率下也扛得住

在SHPB测试中表现出优异的能量吸收，适用于高应变率冲击场景。

多尺度孔隙结构

孔隙从几纳米到几百微米，延迟了格栅结构的破坏，导致长平台应变。

应用场景

• 冲击防护陶瓷：高吸能陶瓷用于防护结构，抵御冲击载荷。
• 轻质吸能结构：轻质多孔结构高效吸能，适用于重量敏感场合。
• 3D打印功能梯度材料：3D打印实现多尺度孔隙，可定制性能梯度。
• 航空航天热防护：陶瓷多孔结构兼具隔热与吸能，可用于热防护。
• 仿生多孔材料：仿生多孔设计克服脆性，实现优异吸能。