Провідний автор Гемант Ратод із зразком самовідновлюваного керамічного матеріалу, карбіду хрому алюмінію
Керамічні матеріали міцні і дуже добре переносять нагрівання, але, як відомо, крихкі. Тепер дослідники з Texas A&M виявили раніше невідомий механізм самовідновлення у певному типі кераміки, який працює при кімнатній температурі.
Під впливом механічних навантажень кераміка схильна до розтріскування, що може швидко призвести до повного руйнування матеріалу при руйнуванні. Деякі керамічні вироби були зроблені для самостійного загоєння цих тріщин, але зазвичай для цього потрібні хімічні реакції, що відбуваються при дуже високих температурах .
Для нового дослідження дослідники виявили, що певний тип кераміки, карбід алюмінію хрому, може уповільнити поширення тріщин і навіть загоїти їх при кімнатній температурі. Це зробить їх набагато більш корисними в реальних додатках.
Ця кераміка відома як фази MAX і складається з чергуючих шарів матеріалу. Ця структура дає їм цілющі здібності, а механізм, що стоїть за нею, також діє в геології. Коли починається тріщина, між різними шарами утворюються дефекти, які називаються перегинами. Кристали в перегинах обертаються під час прикладання тиску, що запобігає подальшому поширенню тріщин. А ще краще, що ці обертаючи кристали також активно загоюють тріщину, так що як тільки сила буде знята з матеріалу, їх майже не виявити.
«Що дійсно вражає, так це те, що цей механізм перелому або самовідновлення може виникати знову і знову, закриваючи новоутворені тріщини, тим самим затримуючи руйнування матеріалу»,- каже провідний автор дослідження Гемант Ратод.
Дослідники кажуть, що цей вид самовідновлювальної кераміки може бути особливо корисним для ремонту тріщин, які утворюються у матеріалах, що піддаються впливу високих навантажень, таких як реактивні двигуни, гіперзвукові судна та ядерні реактори. І ефект може не обмежуватися фазами MAX, але може застосовуватися до інших матеріалів зі схожою шаруватою структурою.
Дослідження було опубліковане в журналі Science Advances.
Джерело: newatlas.com
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!