以釔穩(wěn)定氧化鋯為代表的工程陶瓷材料具有優(yōu)異的硬度、耐熱性、耐腐蝕性，因此它們?cè)陔娮恿悴考⒛突鸩牧稀⑶邢鞴ぞ叩阮I(lǐng)域中一直被廣泛使用，尤其是高溫、深海、太空等嚴(yán)酷環(huán)境更是它們大展身手的地方。但是陶瓷與金屬、高分子材料不同，它們幾乎不會(huì)產(chǎn)生塑性變形。因此在施加外力的時(shí)候，往往會(huì)因?yàn)椴荒芫徑恺斄阎車(chē)a(chǎn)生的應(yīng)力集中而引起破壞，相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)更難進(jìn)行加工。

在某些應(yīng)用場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)陶瓷需要與金屬等異種材料零件接合使用。但一旦發(fā)生明顯的溫度變化，接合處的陶瓷往往會(huì)由于熱膨脹率的不同而產(chǎn)生形變，影響接合件的使用性能，因此要利用陶瓷作為耐熱構(gòu)件，就必須要提高其熱學(xué)性能。

近日，東京大學(xué)在與名古屋大學(xué)、物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)(NIMS)的共同研究中，發(fā)現(xiàn)陶瓷透過(guò)通電處理可在維持硬度的同時(shí)，彈性率降低而使其呈現(xiàn)柔軟的現(xiàn)象。研究團(tuán)隊(duì)將具有致密質(zhì)地的釔穩(wěn)定氧化鋯樣本以爐內(nèi)溫度600℃、電流密度400 mA/mm2 的條件予以10分鐘的通電處理，并透過(guò)音速測(cè)定與納米壓痕測(cè)定進(jìn)行材料的力學(xué)特性評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，只有對(duì)樣品緩慢施力的狀況時(shí)，彈性率最多約可減少30%而變得柔軟，但硬度沒(méi)有變化。

像這種在緩慢施力下變得柔韌的特性，很類(lèi)似于聚合物等物質(zhì)的粘彈性變形。透過(guò)此次的研究成果，科學(xué)家希望利用新技術(shù)可以在讓陶瓷保持硬度的同時(shí)賦予它們類(lèi)似聚合物的特性，如此以來(lái)就能有效提升陶瓷與金屬等異種材料接合時(shí)的耐久性，繼而提高陶瓷零組件的可靠性。

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