Conch-shell-inspired porcelain ceramic tile/Kevlar fabric composites with excellent combination of strength, toughness and shock resistance

材料科学 复合材料 陶瓷 韧性 断裂韧性 瓦片 复合数 抗弯强度 凯夫拉
作者
Xinzi Zhong,Liyun Cao,Jianfeng Huang,Yijun Liu,Xuetao Shen,Zhao Yong,Dongping Wang,Zhiwen Cheng,Ting Liu,Shuai Zhang,Chenlei Zhang
出处
期刊:Processing and Application of Ceramics [University of Novi Sad]
卷期号:18 (1): 20-28
标识
DOI:10.2298/pac2401020z
摘要

For various engineering applications in public, ceramics with exceptional strength, toughness and shock resistance are imminently required, but traditional ceramics struggle to meet these demands due to their fragility. Inspired by the shape of natural conch shells, this work offers a simple hot press approach to fabricate layered porcelain ceramic tile/Kevlar fabric composites, yielding excellent mechanical properties and the capacity for non-catastrophic failure. It was concluded that composites? excellent mechanical performance is attributed to the resin/fabric content. The composite with the resin/fabric content of 45.5 vol.% had an outstanding combination of high strength (310.5 ? 6.2MPa) and excellent fracture toughness (6.83 ? 0.09MPa?m1/2), whereas the sample with 36.4 vol.% resin/fabric content had the maximal impact energy of 2.04 ? 0.09 J, which is much better than those of traditional ceramics. The strong resistance to fracture is a result of the proper interfacial bonding and the presence of elastic component, which enables toughening mechanisms such as crack deflection, fibre pull-out and interfacial debonding. This finding provides useful guidance for replacing lowperformance ceramics in engineering applications with cost-effective ceramic composites.

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
清神安发布了新的文献求助10
刚刚
heart发布了新的文献求助10
1秒前
yunli发布了新的文献求助10
1秒前
安生发布了新的文献求助10
1秒前
lani发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
4秒前
研友_VZG7GZ应助华老五采纳,获得20
5秒前
还能计划发布了新的文献求助10
6秒前
平常的可乐完成签到 ,获得积分10
6秒前
一指流沙发布了新的文献求助10
7秒前
毛豆应助咕唧噜拉噜采纳,获得10
7秒前
清如许发布了新的文献求助10
8秒前
Jasper应助zsl采纳,获得10
8秒前
深情安青应助King16采纳,获得10
9秒前
怡然冰之完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
符双双完成签到 ,获得积分10
14秒前
愚公发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
星辰大海应助heart采纳,获得10
17秒前
18秒前
Mask完成签到,获得积分10
19秒前
LH发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
大个应助净土采纳,获得10
22秒前
23秒前
King16发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
27秒前
27秒前
XiangsWei发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
lx123abc完成签到 ,获得积分10
28秒前
还能计划发布了新的文献求助10
28秒前
koala发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
29秒前
oy完成签到,获得积分10
29秒前
FashionBoy应助唐西采纳,获得10
29秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Homolytic deamination of amino-alcohols 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Massenspiele, Massenbewegungen. NS-Thingspiel, Arbeiterweibespiel und olympisches Zeremoniell 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3728832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3273843
关于积分的说明 9983753
捐赠科研通 2989158
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1640194
邀请新用户注册赠送积分活动 779103
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747973