採用高溫高壓準晶化技術,能開發極高韌性的抗碎玻璃

作者 | 發布日期 2023 年 08 月 29 日 12:30 | 分類 尖端科技 , 材料 line share follow us in feedly line share
採用高溫高壓準晶化技術,能開發極高韌性的抗碎玻璃


玻璃做為材料非常有吸引力,但它的脆度也限制了各種潛在應用。最近科學家提出一種改善結構的新方法,開發出韌性明顯更高的抗碎玻璃。

氧化物玻璃具有無序內部結構,也是使用最廣泛的商業玻璃材料。來自德國與中國的研究團隊利用高溫高壓合成技術,在 10~15 GPa 壓力與 1,000℃ 溫度下,成功始矽、鋁、硼、氧原子聚集形成類晶體(paracrystalline)結構。

類晶體結構介於晶體和非晶體之間,雖然排列沒有晶體結構那麼清晰,但科學家發現當壓力與溫度降至正常條件後,這種鋁矽酸鹽玻璃的類晶體結構仍能保留,且變得能承受極高應力,玻璃韌性較之前提高多倍,透明度也未受影響。

團隊表指出,該實驗表明原子結構變化對氧化物玻璃性能的影響很大,也證明準晶化是一種很有前景的氧化物玻璃抗碎增韌技術。

新論文發表在《自然材料》(Nature Materials)期刊。

(首圖來源:pixabay