國立材料科學研究所和橫濱國立大學研究組闡明了自修復陶瓷的自愈機理,研製出飛機發動機運轉時,在1000℃下最快1分鐘即可完全修復裂紋的自修復陶瓷.
自修復陶瓷可以像人骨一樣自主修復裂縫,自 1995 年橫濱國立大學的一個研究小組發現以來,它們已在世界範圍內用作飛機發動機渦輪的下一代耐熱材料。注意力。但是,癒合的詳細機理還沒有闡明,另外還有一個問題是裂紋只能在 1200 到 1300℃的有限溫度範圍內才能在短時間內完全癒合,而新的在很寬的溫度範圍內高速完全癒合。各種陶瓷的發展一直是人們所期待的。
本課題組研究了陶瓷的癒合機理,自愈性陶瓷的癒合是陶瓷的母體,裂紋侵入的氧氣與陶瓷中所含的碳化矽反應生成二氧化矽(炎症)。氧化鋁和二氧化矽發生反應以填充裂縫(修復)並結晶以恢復強度(改性),這是一個類似於骨癒合的三步過程。
此外,通過在晶體邊界設置激活陶瓷癒合的氧化錳,以促進骨骼癒合的體液網絡為線索,裂紋的癒合時間,過去在 1000°C 下需要 1000 小時,而傳統材料則需要 1 小時。 , 可以縮短。成功縮短到最快XNUMX分鐘。
基於這一結果,課題組將適當選擇自愈活性相的種類,開發出“開裂不破”的具有優異自愈功能的創新型高溫陶瓷,據說我們將以此為目標。