珍珠質(zhì)文石板片的納米結(jié)構(gòu)與斷裂行為

編號：CPJS06254

篇名：珍珠質(zhì)文石板片的納米結(jié)構(gòu)與斷裂行為

作者：王勝男 竺鑫橋

關(guān)鍵詞： 珍珠質(zhì) 文石板片 納米結(jié)構(gòu) 斷裂行為

機(jī)構(gòu)： 中國工程物理研究院化工材料研究所 中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所

摘要： 貝殼珍珠質(zhì)作為一種天然的防御材料,具有優(yōu)異的力學(xué)性能。先前的研究認(rèn)為,珍珠質(zhì)的高韌性來源于磚墻結(jié)構(gòu),而其基本組成單元——單個(gè)文石板片,并沒有承擔(dān)重要的力學(xué)作用。然而近期的研究卻發(fā)現(xiàn)單個(gè)文石板片具有韌性,且這種韌性源自板片內(nèi)部獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)。因此,研究文石板片的納米結(jié)構(gòu),揭示其構(gòu)效關(guān)系,有助于完善珍珠質(zhì)在多尺度下的增韌機(jī)制,從而為高性能功能材料的設(shè)計(jì)和制造提供新思路。利用透射電子顯微鏡(TEM)對珍珠質(zhì)文石板片的納米結(jié)構(gòu)和斷裂行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,文石板片雖呈現(xiàn)單晶的衍射花樣,其內(nèi)部卻包裹了大量尺寸不一、形狀各異的有機(jī)物。對受損珍珠質(zhì)的TEM分析顯示,板片的破斷行為受到了晶內(nèi)有機(jī)物的調(diào)控。在裂紋偏轉(zhuǎn)、裂紋尖端鈍化、晶內(nèi)有機(jī)物變形等多種增韌機(jī)制的共同作用下,單個(gè)文石板片自身的能量耗散率得到了極大的提升。