中國科學(xué)院金屬研究所科研人員與國內(nèi)外科研團隊合作，研制出一種輕質(zhì)、高強韌、高阻尼性能的仿生材料——鎂-MAX相仿生金屬陶瓷。該研究成果日前公開發(fā)表，并已申請發(fā)明專利。

由金屬和陶瓷組成的復(fù)合材料又稱金屬陶瓷，它能綜合陶瓷和金屬的性能優(yōu)勢，同步獲得輕質(zhì)、高強韌、高阻尼性能。這些優(yōu)異性能對于促進結(jié)構(gòu)減重、保障安全服役，以及提升減振、吸能、降噪等功能至關(guān)重要。

受自然界中貝殼、骨骼等天然生物材料的巧妙結(jié)構(gòu)啟發(fā)，科研團隊選用兼具金屬和陶瓷特性，且與鎂界面潤濕性良好的MAX相陶瓷，將其剝離成亞微米尺度的薄片，利用真空抽濾實現(xiàn)陶瓷薄片的擇優(yōu)定向排列。這樣一來，鎂熔體就能浸滲到部分燒結(jié)的多孔陶瓷骨架中，形成類似貝殼的、具有超細尺度三維互穿結(jié)構(gòu)的新型鎂-MAX相仿生金屬陶瓷材料。

研究團隊表示，該材料表現(xiàn)出超過單一鎂組元的優(yōu)異阻尼性能以及良好的斷裂韌性，在承載、減振等方面具有獨特優(yōu)勢，有望應(yīng)用于航空航天、精密儀器等領(lǐng)域，且這一仿生設(shè)計思路也可為開發(fā)新型高性能金屬陶瓷材料提供有益啟示。