氧化铝纤维复合陶瓷

临界裂纹尺寸增7倍

通过仿生多级结构设计,让本征脆性的陶瓷在大裂纹存在时仍能承载,强度与韧性不再是矛盾。

Chen, Shuna · 樊恒中 · Su, Yunfeng · 宋俊杰 · Bai, Changning · 张强强 · 胡明 · 张永胜 · 胡丽天 · Liu, Weimin

Materials Today 2025

参数信息

韧性
26 MPa m1/2
强度
245 MPa
理论临界裂纹尺寸
0.229 mm
损伤容限参数
0.852 m1/2

技术优势

大裂纹也能承载

仿生纤维多级结构使裂纹在扩展中耗能,材料在出现大裂纹时仍能保持承载能力。

同时提升强度与韧性

仿生多级结构设计打破了陶瓷强度与韧性相互排斥的限制,获得了高韧性与良好的强度。

损伤容限提升显著

理论临界裂纹尺寸和损伤容限参数分别比纯氧化铝提高超过700%和200%,意味着能容忍更大的缺陷而不失效。

应用场景