|
Специалисты по материалам в Институте Макса Планка, Штутгард, достигли значительной пластической деформации в титанате стронция (SrTiO3), керамическом материале, который до настоящего времени считался чрезвычайно хрупким и нестабильным (при нагрузке и ударах) при комнатной температуре. Эти результаты изменят некоторые из концепций, по которым керамические материалы сегодня обрабатываются как материалы машиностроения.
Эти результаты опубликованы 20 августа в выпуске ?Physical Review Letters? и в ?Журнале Американского Керамического Общества?.
Титанат Стронция - видный представитель группы керамических окисей, которые кристаллизуют в кубатуре строения perovskite. В температурах среды perovskites ведет себя как большинство других керамических окисей, которые включают в себя и обычную домашнюю керамику. Также, как и большинство породообразующих минералов в земле, они нестабильны и раскалываются подобно стеклу. Как полагают, это происходит из-за трудности, с которой происходит нарушение движения других частиц через кристаллическую структуру этих материалов. Эти дефекты кристалла правильной системы структурируют и используют как элементарное средство постоянной пластической деформации в материалах наиболее кристаллической структуры.
Недостаток пластической деформации титаната стронция был особенностью, которую исследователи в Институте Макса Планка хотели использовать для калибровки при испытании нового механического оборудования. Это открытие было огромной неожиданностью. По-видимому, жесткий монокристалл, деформируемый в состоянии напряжения, вызывает пластическую деформацию при столь низких нагрузках - всего 120 МПА (при которых происходит деформация алюминия или медных сплавов), что эффект деформации достигает своих результатов даже при нагрузке в 7% от теоретической и при комнатной температуре. Исследователи немедленно провели полное исследование этого режима и обнаружили, что монокристаллы титаната стронция, проверенные в сжатии, не только показывают обычную деформацию под нагрузками и высокими температурами (выше 1000°C), но и нестабильны в режиме при температурах ниже 600°C. Измеренные напряжения, вызывающие пластическую деформацию при различных температурах под воздействием сжатия по двум различным направлениям кристаллов титаната стронция, показаны на графике.
Детальный микроскопический анализ показал, что деформацию в высокотемпературном и низкотемпературном режиме несет тот же самый тип нарушений. Исследователи заключают, что эти нарушения структуры в титанате стронция существуют с двумя различными внутренними структурами. Так как основная структура нарушений в значительной степени диктуется симметрией и кристаллическим строением, это наблюдение строго доказывает, что такие различные внутренние структуры нарушений также существуют и в любой другой структуре perovskites.
Ученые хотят теперь расширить эти сферы исследования, перейдя на другие режимы деформации и вопросы приложений этой сферы.
Поскольку основная парадигма относительно стабильности керамических окисей при комнатных температурах оказалась ошибочной, стоит пересмотреть некоторые технические концепции, связанные с использованием керамики в быту.
Информация для контакта:
| 
