O Instituto desenvolveu materiais biomiméticos baseados em magnésio com alta amortecimento, alta absorção de energia e memória de forma

Além de alta resistência específica, rigidez específica, excelente condutividade térmica e propriedades de blindagem eletromagnética, o desempenho de amortecimento de magnésio é significativamente melhor do que a maioria dos materiais metálicos de engenharia, e mesmo comparável a alguns materiais de polímeros comuns, mas sua resistência e resistência ao calor é significativamente maior do que o polímero Materiais, portanto, em absorção de choque, absorção de energia, redução de ruído e outros aspectos das vantagens pendentes. A força, rigidez, plasticidade e resistência à fratura do magnésio e suas ligas ainda são inferiores às das ligas de aço e de alumínio. O desempenho de força e amortecimento de materiais metálicos mostram uma relação invertida contraditória. Por um lado, a força pode ser melhorada através da restrição do movimento de deslocamento; Por outro lado, o amortecimento requer que a luxação seja fácil de se mover e se livrar de fixação, o que leva à dependência de meios de reforço de material clássico à custa do desempenho de amortecimento. Como endurecer liga de magnésio e magnésio sem aumentar significativamente a densidade e reduzindo a propriedade de amortecimento tornou-se um desafio científico chave.

Comparado com materiais artificiais, as propriedades mecânicas macroscópicas de biomateriais naturais são geralmente muito melhores do que a simples adição de suas unidades estruturais básicas. Como concha, esqueleto, etc. Apresenta estrutura interpenetrante tridimensional no nível micro, e cada fase de componente mantém conectado e intercalado, percebendo assim as vantagens complementares de cada fase de componente em desempenho e função, bem como o fortalecimento e endurecimento síncronos de materiais. A compreensão da mágica da natureza \"relacionamento de desempenho da estrutura \" fornece uma maneira única de pensar para o Design de novos materiais com excelente desempenho abrangente.

Para áreas como instrumentos aeroespaciais, recentemente, para os requisitos de desempenho do amortecimento de materiais, absorção de energia, fadiga e fratura da Academia Chinesa de Ciências do Instituto de Materiais de Metal LIU Zenggan, Zhang Zhefeng, Liga de Titânio Li Shujun, Maria, e Assim, com os Estados Unidos, China Academia de Física Engenharia na Universidade da Califórnia, Berkeley, material biológico natural para referência ao conceito de microestrutura interpenetrante tridimensional, imbecisão de fusão de magnésio para adicionar materiais feitos de moldura de liga de titânio de níquel, construindo em um Leve, alta resistência, alta amortecimento e alta absorção de energia de magnésio - Materiais compostos biomiméticos de titânio de níquel.

Estruturas biomiméticas tridimensionais tridimensionais microscópicas não apenas percebem a complementaridade e a combinação da fase reforçada NI-TI e matriz de magnésio em termos de vantagens de desempenho, mas também dão a memória de forma material e as funções de auto-reparação. De todos, a interpenetração de As fases compostas no espaço tridimensional é propício para promover a transferência de estresse entre as duas fases, enfraquecendo a concentração de estresse, tornando a deformação das duas fases mais coordenadas e dando uma melhor desempenhar ao efeito do fortalecimento da fase aprimorada Niti. A força do material composto biomimético é significativamente maior do que a da simples superposição baseada na lei de mistura. Além disso, a matriz e a fase reforçada em materiais compósitos biomiméticos não apenas dependem da combinação metalúrgica de interface, mas também existe interpenetração tridimensional intertravamento mecânico, que efetivamente evita o fracasso prematuro causado por interface rachando e dotando o material com boa tolerância a danos. Até mesmo, a penetração de fases de componentes no composto biomimético no espaço tridimensional não só mantém totalmente a propriedade de luxo da matriz de magnésio, mas também introduz novos mecanismos de amortecimento, como micro-rendimento e micro-rachadura na interface fraca entre as duas fases para melhorar ainda mais a propriedade de amortecimento. Além disso, em uma faixa de temperatura específica (> 150 ℃), o esqueleto reforçado de titânio de níquel de memória efeito e os efeitos de acoplamento no comportamento de fluência da matriz de magnésio e níquel t O estresse de resposta é muito maior do que o da matriz rasteço estresse, de modo que, quando o dano de deformação dos materiais compostos biomiméticos pelo tratamento térmico convencional para recuperar sua forma inicial e intensidade, para moldar a memória, possui o efeito da função de auto-cura, e pode usar o ciclo recíproco.

Por meio de múltiplos mecanismos, respectivamente, melhorar as propriedades de força e amortecimento, um novo tipo de compósitos biônicos romperam as relações mútuas de restrição entre os dois, percebendo a força da liga de magnésio, amortecimento e eficiência de absorção de energia boa combinação de uma variedade de desempenho, abrangente O desempenho é melhor do que os materiais de engenharia atualmente conhecidos, espera-se que a demanda se torne os instrumentos de precisão, aeroespacial e outros campos de novo material de absorção de choque de amortecimento.