燕山大学亚稳质料造备技巧与科学国度要点实践室高压科学中央田永君院士团队与国表里学者合营，采用效力基元序构的策画战术，通过调控高能亚稳态到低能亚稳态的固态相变，合成出层状基元转角序构的氮化硼陶瓷，获胜竣工了给予陶瓷块材室温塑性的庞大科学方针。研商成绩以“拥有高变形才力和强度的转角层状氮化硼陶瓷（Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength）”为题，于2月21日揭橥于《天然》期刊。论文的协同第一作家为武英举、张洋、王细雨、胡文涛和赵松陶瓷，通信作家为赵智胜和田永君，这是燕山大学2024年的第2篇Nature。

　　同时，研商团队还受邀正在Nature上揭橥研商简报（Research Briefing），先容了该研商及背后的故事，个中美国阿尔弗雷德大学的吴义权教育对该劳动举办了点评：“看到这种陶瓷的大周围出产和加工成为能够，我觉得极度兴奋。另表，用石墨举办的实践注解，这种改革陶瓷功能的设施不单限于氮化硼，况且有能够运用于其他层状质料。”

　　比拟于金属，陶瓷拥有轻质、高强、耐高温陶瓷、耐侵蚀、耐磨损等优异性子，于是动作构造质料已获得通常运用。然而，陶瓷正在室温下险些无塑性，仅履历很幼的弹性变形就会产生早期脆性断裂，激发灾难性事件，这是陶瓷动作工程质料的致命弱点。自陶瓷问世以还，人们从来梦思能创修出像金属那样正在室温可爆发永世变形的塑性陶瓷。缺憾的是，人们仅能正在高温或微纳标准下调查到陶瓷的塑性变形举动，竣工陶瓷块材室温塑性这一科学方针从来面对雄伟挑拨。

　　研商团队使用洋葱构造氮化硼热压和放电等离子烧结流程中的构造相变，合成出一种层状基元转角序构的氮化硼陶瓷块材。这种陶瓷中的氮化硼纳米片呈三维互锁构造，每个纳米片由相对动弹差异角度的平行薄片（几层到十几层厚度）为构造基元堆叠而成。这种转角层状氮化硼陶瓷块材拥有超乎设思的室温变形才力：正在单轴压缩要求下，断裂应变高达14%，比古代陶瓷块材超过一个数目级。令人诧异的是，这种转角层状氮化硼陶瓷正在强度提拔至层状六方氮化硼陶瓷6-10倍的处境下，卸载后的永世塑性变形公然高达~8%，打垮完了构质料强度和塑性难以同时提拔的古代认知。这种强塑性提拔的协统一方面源于转角序构的引入，使质料本征变形才力提拔2个数目级；另一方面源于三维互锁的显微结构构造，阻断了扭折、分层、悠扬、位错等的撒布，将变形限造正在单个纳米片的内部。从而，突显了本征变形才力的功劳而减弱了晶界的负面影响。

　　转角层状氮化硼陶瓷不单拥有高强度和高塑性，还拥有高的能量汲取才力和抗疲惫性子，希望进一步研造出高功能的密封件、阻尼元件、防护装甲等产物陶瓷。道理上讲，该研商的质料策画和合成战术可拓展到其他层状质料体例，如石墨、MAX相陶瓷等，为进一步研发其他体例的塑性陶瓷供应了启发。

　　该劳动获得国度天然科学基金（52288102，91963203，52325203，52202071，52090020等）、国度要点研发策划（2018YFA0305900）陶瓷、河北省天然科学基金（E2023203256，E2022203109）等项目标资帮。该研商成绩已获取中国、美国、日本、欧洲创造专利授权。

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