“抻一抻”陶瓷

鐵罐與陶罐在同一時間被埋入同一處，但數(shù)千年后，陶罐出土“搖身一變”成了文物，鐵罐卻無影無蹤了。這是為什么呢？

鐵是一種極為活潑的金屬，能和氧氣反應，生成三氧化二鐵（化學式Fe2O3），即鐵罐表面的紅褐色粉末，時間一久，鐵罐會被完全氧化，變?yōu)椤澳唷?。而做陶罐的材料通常為黏土、石英和長石等天然礦物，耐酸堿與腐蝕，氧化速度遠遠小于鐵。

但陶瓷也有小缺陷。特殊的材料及工藝使其內部的離子或原子排列較為緊密，當陶瓷受外力沖擊時，很難通過材料內部結構的變形分散應力，反而使應力迅速集中于某處，引發(fā)原子間化學鍵的斷裂，形成裂紋而破碎。

金屬材料具有較強可塑性，其原子排列相對疏松，受到外力時易通過位錯運動產生塑性變形，分散應力。那么，若將金屬的可塑性引入陶瓷材料，是否能使陶瓷可“拉伸”，增強其韌性？

科研人員發(fā)現(xiàn)金屬鉬（mù，符號為Mo）和氧化鑭（化學式為La2O3）之間具有較強的化學鍵，可以將兩種不同的物質緊密結合在一起。

于是，科研人員利用以鉬為基體材料，通過高溫燒結工藝，制備出具有規(guī)則界面結構的位錯增強型氧化鑭陶瓷復合材料，該材料不僅保持了陶瓷的高強度特性，還擁有金屬材料的韌性，使陶瓷有了被“抻一抻”的可能性。

借位錯氧化鑭陶瓷材料

普通氧化鑭陶瓷材料

在室溫下，這種位錯增強型氧化鑭陶瓷復合材料，拉伸延伸率高達39.9%，顛覆了陶瓷在室溫條件下難以拉伸的傳統(tǒng)認知。除了具有陶瓷的高強度特性，位錯增強型氧化鑭復合陶瓷材料還有金屬材料的韌性，這是材料科學領域的一次重大突破，期待這種材料能在更多領域得到應用。

（責任編輯 / 王佳璇" " 美術編輯 / 徐博宇）