Новая керамика сама восстанавливается от трещин при комнатной температуре

Исследователи из Texas A&M нашли ранее неизвестный механизм самовосстановления у одного из типов керамики: он работает при комнатной температуре.

При механическом воздействии керамика часто трескается, поэтому изделие из нее легко поломать. Некоторые керамические изделия можно восстановить после трещины, но обычно для этого нужны химические реакции, которые походят при очень высоких температурах.



Авторы новой работы в ходе нового исследования нашли определенный тип керамики — карбид алюминия хрома — он может замедлить распространение трещин и даже самовосстановиться при комнатной температуре.

Новая керамика состоит из чередующихся слоев материала, именно такая структура позволяет изделию восстанавливать трещины. Когда появляется трещина, то между различными слоями образуются дефекты, их называют линии перегиба. Кристаллы в линиях перегиба вращаются при приложении давления, именно это предотвращает дальнейшее распространение трещин.

Также эти вращающиеся кристаллы активно заживляют трещину и их почти невозможно обнаружить.

Исследователи отмечают, что этот вид самовосстанавливающейся керамики можно использовать для ремонта трещин, образующихся в материалах, подверженных высоким нагрузкам. Например, в реактивных двигателях, гиперзвуковых летательных аппаратах и ядерных реакторах. Авторы считают, что аналогичный эффект можно получить и при работе с другими материалам с аналогичной слоистой структурой.

Источник