材料科学家利用纳米颗粒让玻璃强度提高5倍,国际动态
加州大学洛杉矶分校的材料机械工程师和材料科学家已开发出一种利用纳米颗粒来增强玻璃原子结构的工艺,实验证明这种产品的科学强度至少比现有的任何玻璃强5倍。
通过这种工艺可制备出多种工业用途玻璃,家利际动如可承受高温的用纳发动机部件、工具,米颗建筑用途的粒让门、桌子以及特殊设计的玻璃倍国玻璃等。目前该研究成果已在线发表在Advanced Materials期刊上,强度未来将被纳入到印刷版中。提高态作者写道,材料利用同样工艺也可以制造更坚固的科学陶瓷,如能承受较端高温的家利际动航天器部件。
在材料科学中,用纳“韧性”是米颗用于衡量材料抵抗裂纹扩展断裂的能力的一个数值。虽然玻璃和陶瓷的粒让韧性可以通过外部处理(如化学涂层)进行增强,但这些方法并没有改变材料本身易碎的事实。加州大学洛杉矶分校的研究人员从金属的原子结构中得到启发,认为如果能在玻璃种加入这种结构,那么材料就在受到冲击时就有可能不会发生破裂。

破碎的玻璃
“结合玻璃和陶瓷的化学键其实非常僵硬,而金属中的键合则具有一定的灵活性,”加州大学洛杉矶分校萨缪利工程学院研究员Xiaochun Li说。“当冲击力足够大时,玻璃和陶瓷中产生的裂缝会以大致笔直的路径快速传播通过材料。但当金属遭受冲击时,由于化学键较易变形,因此可作为减震器使得原子能在保持结构的同时四处移动。”
因此研究人员设想,若能向玻璃中注入碳化硅纳米颗粒(类金属陶瓷),或许材料就能在开裂前吸收更多能量。为了有助于确保纳米颗粒均匀分散,他们将纳米颗粒添加到华氏3000度(约1649摄氏度)的熔融玻璃中。待玻璃凝固后,嵌入的纳米颗粒就会成为潜在裂缝的障碍。当断裂确实发生时,微小的颗粒会迫使它分支成微小的网络状,不再呈直线通过,使玻璃在开裂之前能从裂缝中吸收更多的能量。
目前加州大学洛杉矶分校团队在实验中开发出的玻璃块呈微乳白色,不够透明,但李认为这个工艺也适合创造透明玻璃。该研究的其他作者是李氏科学实验室的访问学者Qiang-Guo Jiang;于2018年获得加州大学洛杉矶分校的博士学位的Chezheng Cao和Ting-Chiang Lin;广东工业大学工程学教授Shanghua Wu。
相关文章
史克威尔艾尼克斯近日发布了《尼尔》系列的周年纪念预告片,庆祝该系列诞生15周年。这支视频最早于2025年8月在东京池袋举办的“尼尔15周年纪念展:不可抹去的记录”上亮相,直至现在才正式对公众公开。152026-10-06
导读: 极短期意外伤害保险是什么样的?极短期意外伤害保险是什么?顾名思义,是一种短期人身意外伤害保险。那么极短期意外伤害保险的保险费率如何2026-10-06
中性玻璃胶完全固化但是有味道,能住吗 玻璃胶如何使用,行业资讯
玻璃是目前使用较广泛、应用范围较广的无机非金属材料,能够应用于建筑、日用、艺术、仪表等领域,种类十分丰富。随着玻璃适用范围不断加大,我们也需要将更多物品与玻璃相互粘结在一起,因此玻璃胶也越来越常见。通2026-10-06
怎样分辨双层真空玻璃和中空玻璃 双层真空玻璃有什么好处,行业资讯
玻璃在现代得到广泛运用,一直是市场需求量非常大的产品。通过使用特定的处理手法,我们既能够使玻璃的特性充分发挥,又能够弥补其缺点,不再受制于玻璃的天然属性。博利原本是不具备隔热保温作用的材料,因此在使用2026-10-06
北京时间14日凌晨,WTT欧洲大满贯瑞典站女双赛场爆出冷门。世界冠军王曼昱/蒯曼在1/4决赛中不敌中国香港组合杜凯琹/吴咏琳,止步8强。“双曼”组合是去年世乒赛冠军,在去年中国2026-10-06
导读: 市面上有不少专门为儿童的设计的重疾险产品,其保障内容与保费,大同小异。那么,儿童重疾险交多少钱一年?儿童重疾险一年交多少钱?这还是2026-10-06

最新评论