贝壳中单个文石板片的力学性能和变形机理研究

项目名称： 贝壳中单个文石板片的力学性能和变形机理研究

项目编号： No.51402363

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 黄再旺

作者单位： 中南大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 贝壳的韧化起源来自“砖-砌”层状结构的巧妙设计。长期以来的观点认为：贝壳中的文石板片（Aragonite platelet）由纯单晶构成，在力学性能上表现为脆性。但是，近期的研究结果表明，单个文石板片是由高度有序纳米颗粒排列成的单晶，在抗裂纹扩展行为上与纯单晶文石表现迥异。本项目拟开展贝壳中单个文石板片的力学性能研究，重点探索从单个文石板片“裁剪”成的微柱、悬臂梁的压缩、弯曲力学性质，通过与单晶文石（地质文石）相同的小试样力学性能对比，研究两种相同成分、不同微结构的文石的变形、失效机理，明确由纳米颗粒构成的文石板片力学性能优化的临界尺度设计准则，揭示贝壳在纳米尺度上对缺陷容忍度的设计原理，为设计高强-高韧的工程纳米陶瓷提供理论依据和实用途径。

中文关键词： 贝壳；文石板片；纳米压入；力学性能；纳米颗粒

英文摘要： The toughening origin of nacre is long attributted to its elaborate "brick-mortar" microarchitecture. It is widely accepted in the previous literature that the individual aragonite (CaCO3) platelets in nacre are composed of pure monocrystal, thus exhibit

英文关键词： Nacre；Aragonite platelet；Nanoindentation；Mechanical property；Nanoparticle