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
心空完成签到,获得积分10
刚刚
huihui发布了新的文献求助10
1秒前
Jackpu完成签到,获得积分10
1秒前
Jry发布了新的文献求助10
1秒前
ma3501134992应助乐观豆芽采纳,获得10
1秒前
深情安青应助柔弱采白采纳,获得10
1秒前
3秒前
CTRL完成签到,获得积分10
3秒前
Leeee发布了新的文献求助10
3秒前
6秒前
CipherSage应助kimchiyak采纳,获得150
6秒前
猪猪侠完成签到,获得积分10
7秒前
壮观的菠萝完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
去燕麦发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
无奈可仁发布了新的文献求助10
11秒前
暂无完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
充电宝应助gmy采纳,获得10
12秒前
李国华发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
Owen应助huihui采纳,获得10
15秒前
可乐完成签到,获得积分10
16秒前
寒梅完成签到,获得积分10
17秒前
隐形曼青应助祁熙采纳,获得10
18秒前
可乐发布了新的文献求助30
19秒前
汉堡包应助李国华采纳,获得10
19秒前
波比冰苏打完成签到,获得积分10
19秒前
cxtz发布了新的文献求助10
21秒前
慢无墓地完成签到 ,获得积分10
23秒前
huihui完成签到,获得积分20
24秒前
24秒前
何my完成签到 ,获得积分10
24秒前
wangh完成签到 ,获得积分10
24秒前
博一博Xing_完成签到,获得积分10
25秒前
干净芹菜发布了新的文献求助10
25秒前
麦穗大旋风完成签到,获得积分10
26秒前
27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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246219
关于积分的说明 17536117
捐赠科研通 5486331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895775
邀请新用户注册赠送积分活动 1872180
关于科研通互助平台的介绍 1711698