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Autonomic Self-Repairing Glassy Materials

机译：自主自修复玻璃材料

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摘要

A new process that enables glassy materials to self-repair from mechanical damage is presented in this paper. Contrary to intrinsic self-healing, which involves overheating to enable crack healing by glass softening, this process is based on an extrinsic effect produced by vanadium boride (VB) particles dispersed within the glass matrix. Self-repair is obtained through the oxidation of VB particles, and thus without the need to increase the operating temperature. The VB healing agent is selected for its capacity to oxidize at a lower temperature than the softening point of the glass. Thermogravimetric analyses indeed show that VB oxidation is rapid and occurs below the glass transition temperature. Solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy indicates that VB is oxidized into V_2O_5 and B_2O_3, which enable the local formation of glass. The autonomic self-healing effect is demonstrated by an in situ experiment visualized using an environmental scanning electron microscope. It is shown that a crack could be healed by the VB oxidation products.
机译：本文提出了一种使玻璃状材料能够自我修复而不受机械损伤的新工艺。与固有的自我修复相反，后者涉及过热以通过玻璃软化实现裂纹愈合，该过程基于分散在玻璃基质中的硼化钒（VB）颗粒产生的外在效应。通过VB颗粒的氧化获得自我修复，因此无需提高操作温度。选择VB固化剂的原因是其能够在比玻璃的软化点低的温度下氧化。热重分析确实表明，VB氧化是快速的，并且发生在玻璃化转变温度以下。固态核磁共振波谱表明，VB被氧化为V_2O_5和B_2O_3，从而可以局部形成玻璃。通过使用环境扫描电子显微镜可视化的原位实验证明了自主的自我修复效果。结果表明，VB氧化产物可以消除裂纹。

著录项

  • 来源
    《Advanced Functional Materials》 |2010年第24期|p.4371-4374|共4页
  • 作者

    Daniel Coillot; Frangois O. Mear; Renaud Podor; Lionel Montagne;

  • 作者单位

    Unite de Catalyse et Chimie du Solide UMR-CNRS8181 University Lille Nord de France F-59652 Villeneuve d'Ascq, France;

    Unite de Catalyse et Chimie du Solide UMR-CNRS8181 University Lille Nord de France F-59652 Villeneuve d'Ascq, France;

    Institut de Chimie Separative de Marcoule UMR 5257 CEA-CNRS-UM2-ENSCM Site de Marcoule BP 17171, F-30207 Bagnols sur Ceze cedex, France;

    Unite de Catalyse et Chimie du Solide UMR-CNRS8181 University Lille Nord de France F-59652 Villeneuve d'Ascq, France;

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