مواد و ساخت پیشرفته

تقلید از ساختار Nacre مانند، یک استراتژی است که اغلب برای توسعه موادی که استحکام بالا و چقرمگی بالا را ترکیب می­کنند، استفاده می­شود. در تازه­ترین تحقیقات، یک استراتژی جدید، به نام ساختار صدف مرواریدی معکوس، پیشنهاد می‌شود که در آن اجزای نرم، بلند و پیچ خورده در ماتریسی از اجزای سخت تعبیه شده‌اند تا یک آرایش منظم مانند آجر و ملات را تشکیل دهند. این استراتژی در یک کامپوزیت زمینه فلزی تقویت شده با ذرات، با استفاده از منیزیم خالص به عنوان فاز نرم و منیزیم تقویت شده با نانوذرات SiC، به عنوان فاز سخت نشان داده شده است.

نتایج این تحقیقات نشان می­دهد نانوکامپوزیت به دست آمده استحکام بالایی و به خصوص تغییر طول کششی بالایی که پنج برابر معادل همگن است، ایجاد می­کند. این اثر استحکام-سختی جامع برتر از ساختار صدف مرواریدی معکوس نشات می‌گیرد که با تقویت کافی کرنش سختی، فرآیند تکثیر میکروترک را پایدار می­سازد و در نتیجه از کاهش قابل توجهی در استحکام کششی نهایی جلوگیری می­کند.

نکته قابل توجه این است که این استراتژی که در اینجا برای مورد خاص منیزیم تقویت شده با ذرات نشان داده شده است، به هیچ سیستم ماده خاصی محدود نمی­شود، بلکه یک مسیر عمومی برای توسعه مواد با کارایی بالا برای کاربردهای مهندسی است.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359645422001161