本報訊（記者何蕊）由北京高校組成的科研團隊首創性地提出了一種「借位錯」思想，使陶瓷像金屬一樣具有拉伸塑性，在世界上首次實現了陶瓷的室溫拉伸塑性。該成果近日已在國際期刊《科學》上發表。
近日，北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室聯合北京工業大學材料科學與工程學院等，共同發布了這項重大科學研究突破。研究團隊介紹，陶瓷材料因具有耐高溫、耐腐蝕等優異性能，成為許多高新技術領域發展的關鍵材料。然而陶瓷很難像金屬一樣產生塑性變形，嚴重限制了材料的進一步發展應用。北科大新金屬材料國家重點實驗室研究員陳克新解釋，由於極強的離子鍵或共價鍵特性，陶瓷材料內部的位錯形核能極高。這意味著，在陶瓷材料內產生位錯並發生塑性變形之前，往往已經斷裂了。
對此，科學研究團隊首創性地提出了一種「借位錯」想法：如果將金屬中的位錯「借」給陶瓷，陶瓷就有可能像金屬一樣具有塑性。於是，他們在金屬和陶瓷之間設計了一種有序結合的界面，透過化學鍵結合的方式，有效地提高了界面的結合強度，從而確保界面不開裂。此有序介面還保證了金屬和陶瓷晶面的連續性，使金屬位錯可以輕鬆地「借」到陶瓷內部。
反覆測試顯示，透過此策略，陶瓷的拉伸形變數可達39.9%，強度約為2300Mpa（兆帕斯卡），打破了「陶瓷不可能具有拉伸塑性」的傳統認知。此成果標誌著我國在陶瓷材料領域取得了重要研究進展，為陶瓷材料的未來應用帶來了更多可能性。目前，該科學研究計畫已獲國家自然科學基金重點計畫支持。
