The conflicts between strength and toughness

韧性 损伤容限 结构材料 材料科学 延展性(地球科学) 陶瓷 天然材料 断裂韧性 材料强度 结构强度的尺寸效应 复合材料 蠕动 高分子科学 复合数
作者
Robert O. Ritchie
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:10 (11): 817-822 被引量:3963
标识
DOI:10.1038/nmat3115
摘要

The attainment of both strength and toughness is a vital requirement for most structural materials; unfortunately these properties are generally mutually exclusive. Although the quest continues for stronger and harder materials, these have little to no use as bulk structural materials without appropriate fracture resistance. It is the lower-strength, and hence higher-toughness, materials that find use for most safety-critical applications where premature or, worse still, catastrophic fracture is unacceptable. For these reasons, the development of strong and tough (damage-tolerant) materials has traditionally been an exercise in compromise between hardness versus ductility. Drawing examples from metallic glasses, natural and biological materials, and structural and biomimetic ceramics, we examine some of the newer strategies in dealing with this conflict. Specifically, we focus on the interplay between the mechanisms that individually contribute to strength and toughness, noting that these phenomena can originate from very different lengthscales in a material's structural architecture. We show how these new and natural materials can defeat the conflict of strength versus toughness and achieve unprecedented levels of damage tolerance within their respective material classes.
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
氟顺完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
风趣的寻凝完成签到 ,获得积分10
2秒前
mz完成签到 ,获得积分10
2秒前
Jadyn_GU的应助被富婆丹采纳,获得30
3秒前
风吹过完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
RACHEL发布了新的文献求助10
4秒前
搜集达人的应助被燚槿采纳,获得10
5秒前
wang完成签到 ,获得积分10
5秒前
Run发布了新的文献求助10
5秒前
Rosy发布了新的文献求助10
5秒前
aajhajkahna的应助被zone采纳,获得10
6秒前
乐乐完成签到 ,获得积分10
6秒前
李健的小迷弟的应助被燚槿采纳,获得10
7秒前
药大小金鱼完成签到,获得积分10
8秒前
一这那西发布了新的文献求助30
9秒前
亚琛求文献完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
日升完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
zpz完成签到,获得积分10
10秒前
好好学习可以吗完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
年轻的冷雁完成签到,获得积分10
12秒前
唐一完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
e3_iei的应助被任性的翼采纳,获得10
13秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
13秒前
虞无声发布了新的文献求助10
14秒前
Orange的应助被燚槿采纳,获得10
14秒前
17秒前
乐观完成签到 ,获得积分10
17秒前
大喜发布了新的文献求助10
18秒前
lkjtql发布了新的文献求助10
18秒前
传奇3的应助被MST采纳,获得10
18秒前
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081057
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497203
关于积分的说明 21399529
捐赠科研通 7649281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401563
关于科研通互助平台的介绍 2530665
邀请新用户注册赠送积分活动 2440217