2020-09-30
最近的物理學(xué)網(wǎng)站(phys.org)發(fā)表了一篇由美國(guó)國(guó)家科學(xué)院供稿的研究成果,關(guān)于碳酸鈣等脆性材料在應(yīng)力作用下的行為,從而開(kāi)發(fā)出可應(yīng)用于航空航天的包括泡沫陶瓷在內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料。
粉筆是典型的碳酸鈣制品,脆性大,易斷裂;而像墨魚(yú)骨等許多海洋生物結(jié)構(gòu)材料同樣是碳酸鈣為主要成分,但卻具備輕量化、堅(jiān)固、高韌的優(yōu)異特性。李凌(Ling Li)教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究了墨魚(yú)骨的內(nèi)部微結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)其具備特有的空腔間隔優(yōu)化結(jié)構(gòu)。也正是這種結(jié)構(gòu),使墨魚(yú)骨很輕便,并且可以通過(guò)調(diào)整氣體和水分比例,下潛深達(dá)600米之多而仍能承受其高壓。
研究團(tuán)隊(duì)利用阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的高強(qiáng)X射線照射墨魚(yú)骨并生成高分辨圖像,基于同步加速器的微型計(jì)算機(jī)斷層攝影對(duì)其微結(jié)構(gòu)三維表征,并對(duì)墨魚(yú)骨進(jìn)行壓縮試驗(yàn),研究其載荷下的完全變形和斷裂過(guò)程,從而揭示了墨魚(yú)骨的空腔間隔優(yōu)化結(jié)構(gòu)的剛度和損傷極限等的設(shè)計(jì)。
區(qū)別于夾層結(jié)構(gòu),墨魚(yú)骨的微結(jié)構(gòu)顯示由波紋梯度的波浪形“墻壁”支撐,而不是支柱支撐,也正是因此,墨魚(yú)在受到獵食動(dòng)物攻擊時(shí),不會(huì)瞬間遭遇災(zāi)難性的后果,為自己爭(zhēng)取更多逃命的機(jī)會(huì)。這種微結(jié)構(gòu)受力破裂伴隨著致密化過(guò)程,受損腔體壓實(shí)可以吸收大量機(jī)械能,從而保護(hù)其他腔體的完整。墨魚(yú)骨的優(yōu)化之處還在于,它平衡了剛度和能量吸收的最佳平衡點(diǎn),避免了剛性過(guò)低或結(jié)構(gòu)過(guò)于脆弱的尷尬。而這樣的結(jié)構(gòu)在開(kāi)發(fā)航空航天耐高溫泡沫陶瓷材料上很有幫助,畢竟陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性、熔點(diǎn)都使其更具備應(yīng)用潛力。
山東埃爾派粉體科技股份有限公司(ALPA)的球磨分級(jí)生產(chǎn)線,產(chǎn)能搭配合理,產(chǎn)量大、運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。廣泛應(yīng)用于固廢綜合利用方面,以及碳酸鈣、高嶺土、鋁礬土、白云石、輕燒鎂、水鎂石、硅藻土、石油焦、煤粉、菱鎂石、重晶石、石英、粉石英、熔融石英、方石英、石英巖、脈石英、石英砂、長(zhǎng)石、石榴石、葉臘石、斜長(zhǎng)石、莫來(lái)石、鋯石、氧化鋁、超細(xì)水泥、礦渣、鋼渣、粉煤灰等物料的球磨分級(jí)。
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