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可視化高溫形變分析儀用戶成果:超強、彈性且耐（nài）疲勞（láo）的SiC納米線網絡
發布時間：
2025-04-23
西安交（jiāo）通大學材料學院王紅（hóng）潔（jié）教授團隊在期刊《Journal of the American Ceramic Society》上發表了（le）題為“Ultrastrong, elastic, and fatigue-resistant SiC nanowires network”的論文。研（yán）究分（fèn）析了新型層狀SiC納米線網絡的超輕、高強、高彈綜合性能。
【用戶成果】超強、彈性且（qiě）耐疲勞的SiC納米線網絡（luò）
西安交通大學材料學院王紅潔教授團（tuán）隊在期刊《Journal of the American Ceramic Society》上（shàng）發表（biǎo）了（le）題為“Ultrastrong, elastic, and fatigue-resistant SiC nanowires network”的論文。研究分析了新型層狀SiC納米（mǐ）線網絡的超輕、高強、高彈綜（zōng）合性能。
研究背景
高孔隙率陶瓷（HPCs，孔隙率>90%）在航空（kōng）航天、節能和交通等戰略領域需求（qiú）迫切。由於強度隨孔隙率升高急劇下降，同時實現高機（jī）械強度與超高（gāo）孔隙率極具（jù）挑（tiāo）戰。本研究通過精（jīng）選材料和優化結構設計，成功製備出一種既具有彈性又具備高強（qiáng）度的陶瓷材料。
研究方法（fǎ）
- 材料的製（zhì）備：以柔性SiC納米氣凝膠為基體，通過（guò）熱壓法(1200℃，15MPa，2小時)構建層（céng）狀結構。
- 高（gāo）溫（wēn）下L-SiC NN在空氣中的原位尺寸變（biàn）化，使用天津中環的可視（shì）化高（gāo）溫形變儀TA-16A進行（háng）測試。
- 微觀結（jié）構：納米線通過表麵SiO₂殼層相互連接，形成層內交聯網絡，層（céng）間由傾斜納米線作為“彈簧”連接。
- 性能表征：
- 高溫穩定性：1100℃下保持結構完整。
- 熱性能：低熱導率（垂直方向0.121 W/m·K），各向異性導（dǎo）熱（平行方向高50%），適用於高溫隔熱。
- 彈性與強度（dù）：垂直方向壓縮應（yīng）變20%時完全恢複，應力達5.7 MPa(優於現有彈（dàn）性陶瓷1-2個數量級（jí）); 平行（háng）方向楊氏模量高（gāo）達238 MPa。
- 耐疲勞性：10萬次壓縮循環後應力保持率88%，永久形變僅2.6%。
研究結果
該研究通過層狀（zhuàng）結構（gòu）設計與（yǔ）熱壓工藝，成功解（jiě）決了高孔隙率陶瓷的強度-彈（dàn）性矛盾，為（wéi）極端（duān）環境下的（de）輕量化高性能材料提供（gòng）了新思路（lù）。
可視化高溫形變分析儀，光學非接觸發測（cè）量材料燒結（jié）過程膨脹收縮。材料在變溫過程中（zhōng）形狀、尺寸及物態（tài）變化在線實時觀測，並通過智能化數據采集與圖像處理係統給出直（zhí）觀、準確（què）的數據及圖形報告。產（chǎn）品性（xìng）能與國際同類產品相當，處於國內領先水平（píng）。可視化高溫形變分析儀用於材料研（yán）發與製（zhì）造，有助於精確製（zhì）定材料燒結工藝或熱處理工藝，提高產品質量（liàng），降低生產（chǎn）成本（běn）。
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