探索Mpemba效应:通用冰压使多孔陶成为可用的
Xiaodan Yang1,2, Yao Shan1,2, Ying Hong1,2
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Hong Kong, China. zbyang@ust.hk.
Materials horizons
|February 5, 2024
概括
一种新的"冰与火"技术使用冷水来压缩多孔陶,从而达到高压电性能. 这种方法提供了均的压力,并保留了用于先进材料应用的孔隙结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶工程 陶工程 陶工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 多孔陶需要全球多孔性和局部紧缩才能获得最佳的机械和电气性能.
- 现有的技术难以在多孔陶绿色部分内施加均的压力,阻碍了功能性质的发展.
研究的目的:
- 开发一种新的压缩方法,以生产具有增强压电性质的理想多孔压材料.
- 为了克服当前技术的局限性,在有孔的陶结构中实现统一的压力分布.
主要方法:
- 引入了"压冰方法",利用水的液相过渡来均压缩压陶绿体.
- 应用高温烧结 ("火") 应用在结合的冰压后.
- 利用Mpemba现象将压缩过程加速11%.
主要成果:
- 冰压方法在几分钟内均地实现了超高压 (高达180MPa),保持了功能性孔隙结构.
- 经过冰压和火结合的氧化酸 (PZT) 陶表现出了出色的压电反应 (d33 = 531 pC N-1).
- 获得的压电性能与传统散装材料相美,并且明显高于未压制对应材料.
结论:
- "冰压法"成功地解决了对多孔陶材料缺乏有效的压缩技术的问题.
- 这种绿色,低成本和多功能方法增强了压电特性,并为传感器,声学,过和能量收集的应用开辟了道路.
更多相关视频
11:50Metal-silicate Partitioning at High Pressure and Temperature: Experimental Methods and a Protocol to Suppress Highly Siderophile Element Inclusions
Published on: June 13, 2015
12.5K
08:01A Microfluidic Approach for the Study of Ice and Clathrate Hydrate Crystallization
Published on: August 18, 2022
3.1K
