Toughening mechanism in superstructure Hf6Ta2O17 thin film

材料科学 增韧 上部结构 薄膜 机制(生物学) 复合材料 纳米技术 结构工程 韧性 工程类 哲学 认识论
作者
Yu Sun,Weibin Feng,Chaofan Fan,Sirui Zhang,Ke Cao,Li Yang,Yichun Zhou
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.04.323
摘要

Fracture toughness is a key indicator to estimate the anti-peeling performance of thermal barrier coatings (TBCs). A unique superstructure endows Hf6Ta2O17 with an outstanding phase stability and mechanical property, which also poses great challenges for studying its intrinsic toughening mechanism. Here, the superstructure Hf6Ta2O17 single crystal film was epitaxially grown on YSZ(011) substrate by pulsed laser deposition. An uncommon ripple pattern near the Vickers indentation crack tips was first reported. The pop-in signals in the load-displacement curve indicated it may be relevant to ferroelastic domain transformation, which was further confirmed by spontaneous strain distribution in HRTEM. The transformation path, predicted by DFT, was conducted in b→c ferroelastic domain through in-plane rotation of Hf-O/Ta-O polyhedrons. The corresponding critical stress for domain transformation was up to 5.83 GPa. In addition, an intrinsic ductility was confirmed with a high Pugh ratio B/G of 2.49, much larger than the critical value (1.75) for brittle-ductile transition. These two mechanisms make contribution to the superior fracture toughness of Hf6Ta2O17. This work provides a deep insight into the toughening mechanism of ceramics and paves the way to design of next-generation TBCs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
班玛多杰发布了新的文献求助10
1秒前
清爽映冬发布了新的文献求助10
1秒前
韩佩阳完成签到,获得积分10
2秒前
叮叮咚咚完成签到,获得积分10
2秒前
yuyuyu发布了新的文献求助10
2秒前
lin关注了科研通微信公众号
2秒前
encounter发布了新的文献求助150
2秒前
帅气的马里奥完成签到 ,获得积分10
2秒前
Lucas的应助被H_H采纳,获得10
3秒前
3秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
cCc完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
qwdqwqwqwq发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
谨慎的访云完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
宋筱羽完成签到,获得积分10
6秒前
忧心的曼凝的应助被古月水兽采纳,获得10
6秒前
泡芙小姐发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
忧心的曼凝的应助被古月水兽采纳,获得10
6秒前
CodeCraft的应助被一定行采纳,获得10
6秒前
伴月完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
从容诗云完成签到 ,获得积分10
7秒前
Nole的应助被古月水兽采纳,获得30
7秒前
Ren的应助被古月水兽采纳,获得10
7秒前
风吹麦浪的应助被古月水兽采纳,获得10
7秒前
快乐的念露完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
风吹麦浪的应助被古月水兽采纳,获得10
7秒前
8秒前
直率万声发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
努力努力再努力完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8134707
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9536185
关于积分的说明 21616356
捐赠科研通 7717348
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419272
关于科研通互助平台的介绍 2544718
邀请新用户注册赠送积分活动 2460955