材料科學領域取得重要突破。中國科學技術大學研究團隊近日成功研制出一種具有仿珍珠母結構的新型陶瓷基復合材料。這種材料通過獨特的雙氧化物界面設計，在保持輕量化的同時，實現了機械強度與功能特性的協同提升。
該研究受自然界珍珠母結構的啟發，采用自蒸發組裝與高溫燒結工藝制備
氧化鋁基復合材料。珍珠母作為天然生物材料，其精密的多級結構賦予了優異的斷裂韌性。研究團隊通過構建礦物橋結構，成功模擬了這一特性，使材料的斷裂韌性達到商用氧化鋁陶瓷的3倍以上。
在材料性能方面，新型復合材料展現出多方面優勢?？箾_擊性能達到傳統氧化鋁陶瓷的4倍，同時保持了良好的輕量化特性。這種突破主要來源于微米片之間的礦物橋設計，既增強了界面結合力，又有效阻止了裂紋擴展。
電磁波透射性能是另一個創新點。研究人員通過層狀陶瓷框架與低介電常數聚合物的組合，形成了微米級透波通道。特殊的結構設計使得材料在保證機械強度的同時，仍能保持高效的電磁波透射能力，這為隱身防護應用提供了可能。
色彩調控功能同樣值得關注。研究團隊采用固相反應技術，精確控制組裝微米片的界面化學成分，實現了材料顏色的可調性。這種特性使其能夠適應不同環境背景的偽裝需求，拓寬了應用場景。
生產工藝方面，該材料采用的雙氧化物界面設計策略具有規?；瘽摿?。自蒸發組裝技術可實現大面積均勻制備，高溫燒結工藝則確保了材料的穩定性。這種組合方法為工業量產奠定了基礎。
應用前景廣泛是這類材料的顯著特點。在航空航天領域，兼具輕量化、高強度和透波性能的材料能有效減輕飛行器重量；在軍事防護方面，可同時滿足偽裝和抗沖擊需求；民用領域如電子設備外殼等也有潛在應用價值。
與傳統防護材料相比，這種仿生設計解決了多個性能指標難以兼顧的難題。單一材料通常需要在力學性能和功能特性之間取舍，而新型材料通過結構創新實現了多性能集成。
材料微觀結構的精確控制是技術關鍵。研究團隊通過調節氧化鋁微米片的取向排列和界面化學成分，實現了對宏觀性能的精確調控。這種"結構-性能"的關聯設計為其他
功能材料研發提供了借鑒。
環境適應性測試表明，該材料在復雜氣候條件下仍能保持性能穩定。高溫、高濕等極端環境對材料力學特性和功能表現影響有限，這為其實際應用提供了保障。
未來研究方向包括進一步優化材料配方和工藝參數。研究團隊計劃探索更多氧化物組合，拓展材料的功能范圍。同時提高制備效率、降低成本也是產業化的重要目標。
這項成果標志著我國在仿生結構材料領域取得重要進展。通過借鑒自然界的精妙設計，為開發下一代多功能防護材料開辟了新途徑。相關技術有望在多個領域實現應用突破，推動材料科學的創新發展。
297
0 
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
湖南 - 長沙
2025年08月07日 ~ 09日
