自修复高熵氧化物
材料科学
2021-12-23 v1
摘要
所有生物有机体，从植物到生物，都能愈合轻微的伤口和损伤。在无机器件中实现类似的自愈能力数十年来一直是设计目标。这将代表材料工程领域的突破，使许多新技术应用成为可能，因为此类材料将能够抵抗由电磁辐照和/或机械冲击引起的损伤。在此，我们证明一种高熵氧化物具有内在的自发自修复过程能力。透射电子显微镜揭示，(AlCoCrCu0.5FeNi)3O4 的自旋石结构在受损时可在原子水平上重新生长并自我修复。密度泛函理论计算表明，制备过程中存储在高熵材料中的额外焓可被释放，通过重新生长为部分有序状态来有效愈合宏观缺陷。这种非凡的自修复现象使该新材料作为涂层极具吸引力，能使用于恶劣环境中的结构更好地承受损伤，例如太空中的宇宙辐照、核电设施中的核辐照或摩擦学损伤。最重要的是，我们的结果确立了合成自修复材料的一般设计原则。
引用
@article{arxiv.2112.11747,
title = {Self-repairing high entropy oxides},
author = {Zongwen Liu and Pengru Huang and Lixian Sun and Yanping Liu and Jiangtao Qu and Julie Cairney and Zhong Zheng and Zhiming M. Wang and Naveed A. Khan and Zhiping Lai and Li Fu and Bing Teng and Cuifeng Zhou and Hong Zhao and Fen Xu and Pan Xiong and Junwu Zhu and Peng Yuan and Kosta Tsoutas and Behnam Akhavan and Marcela M. Bilek and Simon P. Ringer and Kostya S. Novoselov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11747},
year = {2021}
}
备注
12 pages,4 figures