天然生物材料大变形的纳米结构机制
贝壳珍珠母是一种具有优异力学性能的天然生物陶瓷层状复合材料,已成为当前高性能工程材料仿生研究的重要目标。本文对珍珠母的变形进行了实验测试和分析,结果表明:珍珠母的大变形均由文石晶片层间的相对滑移所引起。当对珍珠母做层向拉伸时,滑移区仅出现在珍珠母结构中每个层片的搭接区域;当对珍珠母做层向剪切时,滑移区出现在珍珠母结构中每个层片的整个区域。根据珍珠母的“砖-桥-泥”微结构模型,进一步的研究指出:矿物桥作为软界面层的主要承载结构,它控制着珍珠母的变形和破坏,是珍珠母优越力学性能的一个重要因素。例如:矿物桥之间的攀爬造成了材料的体积膨胀,成为珍珠母特有的一种增韧途径。
珍珠母 微结构 材料强韧性 矿物桥 层状复合材料 天然生物材料 纳米结构 力学性能
周俊兵 许艺 宋凡
中国科学院力学研究所,非线性力学国家重点实验室(LNM),北京 100190
国内会议
哈尔滨
中文
113-118
2008-07-24(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)