Scalable Manufacturing of Mechanical Robust Bioinspired Ceramic–Resin Composites with Locally Tunable Heterogeneous Structures

材料科学 陶瓷 复合材料 纳米尺度 纳米技术
作者
Zhen‐Bang Zhang,Huai‐Ling Gao,Shao‐Meng Wen,Jun Pang,Sichao Zhang,Chen Cui,Zeyu Wang,Shu‐Hong Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (14) 被引量:31
标识
DOI:10.1002/adma.202209510
摘要

Lightweight structural materials with a unique combination of high stiffness, strength, toughness, and hardness, are highly desired yet challenging to be artificially fabricated. Biological structural materials, on the other hand, ingeniously integrate multiple mutually exclusive mechanical properties together relying on their hierarchically heterogeneous structures bonded with gradient interfaces. Here, a scalable bottom-up approach combining continuous nanofiber-assisted evaporation-induced self-assembly with laminating, pressure-less sintering and resin infiltration is reported to fabricate bioinspired heterogeneous ceramic-resin composites with locally tunable microstructure to fulfill specific properties. A gradient interlayer is introduced to provide a gradual transition between adjacent heterogeneous layers, effectively alleviating their property mismatch. The optimized heterogeneous nacre-like composite, as a demonstration, exhibits an attractive combination of low density (≈2.8 g cm-3 ), high strength (≈292 MPa), toughness (≈6.4 MPa m1/2 ), surface hardness (≈1144 kgf mm-2 ) and impact-resistance, surpassing the overall performance of engineering alumina. This material-independent approach paves the way for designing advanced bioinspired heterogeneous materials for diverse structural and functional applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
共享精神应助谭抗采纳,获得10
1秒前
1秒前
orixero应助热心市民范女士采纳,获得10
1秒前
1秒前
韩靖仇发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
充电宝应助22采纳,获得10
1秒前
wxk发布了新的文献求助30
1秒前
Johnspeed完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青应助ff采纳,获得10
2秒前
WuFen关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
xiaooooo发布了新的文献求助10
4秒前
小瑜儿发布了新的文献求助10
4秒前
芊慧完成签到,获得积分10
5秒前
leo发布了新的文献求助10
5秒前
852应助MG采纳,获得10
5秒前
ouou发布了新的文献求助10
6秒前
鹿lu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
CuKai完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
w934420513发布了新的文献求助10
7秒前
可乐小伙子完成签到,获得积分10
8秒前
JIE完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
孤独士晋完成签到,获得积分10
9秒前
ding应助跳跃尔琴采纳,获得10
9秒前
9秒前
程程应助Candice采纳,获得10
10秒前
11秒前
西门明雪完成签到,获得积分10
11秒前
陈军应助kkk采纳,获得10
11秒前
12秒前
子舟完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Shape Determination of Large Sedimental Rock Fragments 2000
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Wirkstoffdesign 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3128551
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2779326
关于积分的说明 7742499
捐赠科研通 2434629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1293580
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 623344
版权声明 600514