小尺寸形状记忆陶瓷表现出优异的形状记忆或超弹性特性,但将它们集成到基体材料中以及随后实现可逆四方-单斜相变仍然是一个挑战。
在此,上海交通大学Qiang Guo,Di Zhang,南洋理工大学Chee Lip Gan制备了掺铈氧化锆(CZ)增强铝(Al)基复合材料,宏观和微观力学测试表明,与纯铝相比,该复合材料的抗压强度和能量吸收率提高了一倍多。
文章要点
1)当直拉单晶簇受到铝基体的约束时,它们会实现完全奥氏体化,并且在复合材料微柱中观察到由热或应力刺激引发的可逆马氏体转变,而不会导致复合材料断裂。
2)这些结果是通过 Al 基体提供的强几何限制、坚固的 CZ/Al 界面和有效传递机械载荷的局部三维粒子网络/力链配置,以及适应基体的良好流动性来解释的。相变过程中的体积变化。
参考文献
Zheng, W., Shi, Y., Zhao, L. et al. Realizing reversible phase transformation of shape memory ceramics constrained in aluminum. Nat Commun 14, 7103 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42815-0