据加州大学圣地亚哥分校网站10月19日消息，美国加州大学圣地亚哥分校（University of California-San Diego）的研究人员开发出一种高熵碳化物（HEC）陶瓷，提升了陶瓷的抗裂性能。研究人员发现，高熵碳化物具有高度无序的原子结构，由与钛、铌、钨等多种金属元素键合的碳原子组成，其中由钒、铌、钽、钼、钨以及钒、铬、钽、钼、钨组成的高熵碳化物在负载或应力下表现出优异的抗开裂性。研究人员通过使用价电子数较高的金属（元素周期表ⅤB和ⅥB的金属元素），提高了陶瓷材料在承受机械载荷和应力时的抗开裂性，使陶瓷材料更具延展性。在机械载荷或应力下，该材料可实现类似于金属的变形或拉伸，当材料被刺穿或拉开时，化学键开始断裂并形成原子大小的开口，随后金属原子周围的额外价电子重新组织以桥接这些开口，在相邻金属原子之间形成新的化学键，有效抑制了开口变大或形成裂缝。该研究成果为高韧性陶瓷在极端应用环境中的使用铺平了道路，如高超声速飞行器的前缘。相关研究成果发表在《科学·进展》期刊上。

消息来源：https://today.ucsd.edu/story/electron-rich-metals-make-ceramics-tough-to-crack