高温发动机介绍?为了较好的讲述这个专业问题，我们从小事情说起，我来为大家科普一下关于高温发动机介绍?以下内容希望对你有帮助!
高温发动机介绍
为了较好的讲述这个专业问题，我们从小事情说起。
一个简单的现象：大家在生活中可以看到金属做成各种形状，轮毂、螺帽、铁丝等等，只要你想得到的形状都能做出来；但是陶瓷（以日用瓷为例），我们常见的就是各种瓷器，形状花样不多。同时我们拿到的金属制品，通过外力（扭、锤等）作用，可以变形，而我们的瓷器，比如碗，你想让它凹进去一点，不可能，直接就裂开了。这是什么原因呢？
其实，这不是说我们买的陶瓷产品不好，而是因为材料的固有属性就是这样的。专业用语：金属材料很多属于密排结构，滑移系统多，外力作用下可以很容易滑移，变形；而陶瓷一般是化合物，有离子键和共价键作用，无法滑移，所以外力下只能硬抗，破碎。简单通俗点说，金属滑移类似于我们过河，10米的河里面给你有序摆好了20个石子，我们轻易就到了河对面，实现移动；而陶瓷材料呢这个河里面只有三四颗石子，而且石子还受到水浪冲击，随时可能垮掉，你很难通过，那就移动不了。
有人可能说，既然如此，我就用金属做各种形状，不用陶瓷不就行了。这就属于因噎废食了，陶瓷有个很大的优点，就是耐高温。我们的钢铁，1100℃左右就融化了，而我们有些需要高温的地方，比如飞机的发动机、在高音速或者超高音速的状态下，温度要超过2000℃，而飞行器的表面温度，可以2-3千度，很多金属根本满足不了。我们军事要发展，国防要进步，只有这样才能守护我们的家园，所以高温陶瓷是必须要用的。但是陶瓷的特性使得其很难做成各种形状，就是因为它比较脆，这也就是技术难题。很多材料我们是可以通过拆解分析出来的，但是知道是一回事，做出来是另一回事。中国技术的落后有一部分就是材料的成型技术做不好。改善陶瓷的韧性是关键！
那么就来到了本文的关键科学成就：近日，来自清华大学的科研人员发现了一种避免断裂并显著提高共价键氮化硅（Si3N4）陶瓷延展性的方法。该陶瓷具有共格界面的双相结构，在共格界面处实现连续键转换，这有助于应力诱导相变，并最终产生塑性变形能力。相关成果以题为Plastic deformation in silicon nitride ceramics via bond switching at coherent interfaces发表在最新一期Science期刊上。文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7490
针对这一重要成果，Science发表了题为A ceramic that bends instead of shattering的评述文章。认为“通过调整陶瓷氮化硅的微观结构，获得了一种可以弯曲而破碎的陶瓷”。这种设计为实现柔性陶瓷的梦想提供了一条潜在的途径。
Si3N4是什么？Si3N4是硅的氮化物中化学性质最为稳定的（仅能被稀的HF和热的H2SO4分解），也是所有硅的氮化物中热力学最稳定的。它是一种具有较好热导率、低热膨胀系数、弹性模量较高的高强度硬陶瓷。而且它的断裂韧性高，具有优秀的耐热冲击性能，能够在高温下承受高结构载荷并具备优异的耐磨损性能。用途很广，比如需要高耐用性和高温环境下的用气轮机、汽车引擎零件、轴承和金属切割加工零件等。美国国家航空航天局的航天飞机就是用氮化硅制造的主引擎轴承。它的熔点1850°C，而且Si和N是自然界最丰富的几个元素，价格成本低。
清华大学这个成果属于重磅发现，有望为其它陶瓷材料发展提供研究思路，同时为国防做出贡献，中国航空航天的心病之一就是高温发动机及相关产品。
为清华大学科研人员点赞~~~~~
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