玻璃做为材料非常有吸引力,但它的脆度也限制了各种潜在应用。最近科学家提出一种改善结构的新方法,开发出韧性明显更高的抗碎玻璃。
氧化物玻璃具有无序内部结构,也是使用最广泛的商业玻璃材料。来自德国与中国的研究团队利用高温高压合成技术,在 10~15 GPa 压力与 1,000℃ 温度下,成功始硅、铝、硼、氧原子聚集形成类晶体(paracrystalline)结构。
类晶体结构介于晶体和非晶体之间,虽然排列没有晶体结构那么清晰,但科学家发现当压力与温度降至正常条件后,这种铝硅酸盐玻璃的类晶体结构仍能保留,且变得能承受极高应力,玻璃韧性较之前提高多倍,透明度也未受影响。
团队表指出,该实验表明原子结构变化对氧化物玻璃性能的影响很大,也证明准晶化是一种很有前景的氧化物玻璃抗碎增韧技术。
新论文发表在《自然材料》(Nature Materials)期刊。
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