Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Bioinspired metal infiltration strategy for near-net-shape ceramic-metal heterogeneous composites

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
2Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Ceramic materials are valued in aerospace, automotive, and protective applications for their high-temperature stability, corrosion resistance, and hardness, but their inherent brittleness limits simultaneous improvement of strength and toughness. Inspired by natural architectures, a fabrication strategy integrating material extrusion, ultrasonic-vacuum-assisted cyclic metal infiltration, and stepwise vacuum heat treatment is proposed for ceramic-metal composites. Microstructural and phase analyses indicate that the metallic phase effectively infiltrates the porous ceramic scaffold and forms stable interfaces. Mechanical tests show that the composites with optimized heat treatment and about 4.6 wt% metal content exhibit increases of 482.5% and 727.5% in compressive strength and energy absorption, respectively, compared to the matrix without metal infiltration, displaying a notable synergistic effect of strength and toughness. Multiscale simulations further reveal that the biomimetic structure establishes continuous heterogeneous load-transfer pathways that homogenize stress distribution, while the metallic phase buffers stress and dissipates plastic deformation energy. Metal filling fraction studies indicate that mechanical performance is governed by the coupled effects of ceramic rigidity and metallic plasticity. The approach is further extended to the Al 2 O 3 /IN718 system, confirming its versatility and scalability. Overall, this work presents a biomimetic multiscale design strategy for constructing lightweight ceramic-metal composites with enhanced mechanical performance.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Bioinspired metal infiltration strategy for near-net-shape ceramic-metal heterogeneous composites
Date Crossref
25/06/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Bone Tissue Engineering MaterialsAluminum Alloys Composites PropertiesCalcium Carbonate Crystallization and Inhibition

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.