Scalable Manufacturing of Mechanical Robust Bioinspired Ceramic–Resin Composites with Locally Tunable Heterogeneous Structures

材料科学 陶瓷 复合材料 纳米尺度 纳米技术
作者
Zhen‐Bang Zhang,Huai‐Ling Gao,Shao‐Meng Wen,Jun Pang,Sichao Zhang,Chen Cui,Zeyu Wang,Shu‐Hong Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (14): e2209510-e2209510 被引量:65
标识
DOI:10.1002/adma.202209510
摘要

Abstract Lightweight structural materials with a unique combination of high stiffness, strength, toughness, and hardness, are highly desired yet challenging to be artificially fabricated. Biological structural materials, on the other hand, ingeniously integrate multiple mutually exclusive mechanical properties together relying on their hierarchically heterogeneous structures bonded with gradient interfaces. Here, a scalable bottom‐up approach combining continuous nanofiber‐assisted evaporation‐induced self‐assembly with laminating, pressure‐less sintering and resin infiltration is reported to fabricate bioinspired heterogeneous ceramic–resin composites with locally tunable microstructure to fulfill specific properties. A gradient interlayer is introduced to provide a gradual transition between adjacent heterogeneous layers, effectively alleviating their property mismatch. The optimized heterogeneous nacre‐like composite, as a demonstration, exhibits an attractive combination of low density (≈2.8 g cm −3 ), high strength (≈292 MPa), toughness (≈6.4 MPa m 1/2 ), surface hardness (≈1144 kgf mm −2 ) and impact‐resistance, surpassing the overall performance of engineering alumina. This material‐independent approach paves the way for designing advanced bioinspired heterogeneous materials for diverse structural and functional applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小羊发布了新的文献求助10
1秒前
ll发布了新的文献求助200
1秒前
自然的烨霖完成签到,获得积分10
2秒前
RolfHoward完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
大模型应助清脆泥猴桃采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助洁净硬币采纳,获得10
4秒前
yyymmm完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小官发布了新的文献求助10
6秒前
时肆完成签到 ,获得积分10
7秒前
Helic完成签到,获得积分10
7秒前
在水一方应助沙漠西瓜皮采纳,获得30
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
wildeager完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助ll采纳,获得10
10秒前
11秒前
不想熬夜发布了新的文献求助10
11秒前
烟花应助Maestro_S采纳,获得20
11秒前
地球发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
汉堡包应助上岸采纳,获得10
13秒前
0123完成签到,获得积分10
13秒前
嘿哈完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
tree完成签到,获得积分10
14秒前
Owen应助hxy采纳,获得10
14秒前
CC发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
shawnchoo发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
从容寻云发布了新的文献求助10
16秒前
小羊发布了新的文献求助10
16秒前
英姑应助现代人龙采纳,获得20
16秒前
高分求助中
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Social Psychology 800
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7649283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9221663
关于积分的说明 19796221
捐赠科研通 7214971
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278088
关于科研通互助平台的介绍 2438998
邀请新用户注册赠送积分活动 2276484