无机非金属材料因结构与功能特性广泛应用，但室温脆性限制了其加工与使用，易断裂失效。近年来一些本征塑性无机非金属材料虽被发现，可种类少且物理性能有限。
中国科学院上海硅酸盐研究所仇鹏飞、史迅、陈立东等联合多单位科研人员，在碲化铋（Bi₂Te₃）基脆性材料中取得重大进展。他们通过调制反位缺陷诱导高密度/多样化微观结构，使材料从脆性转为塑性，且将塑性热电材料室温热电优值提升至约 1.0，与传统脆性热电材料相当，相关成果发表于《科学》。
材料塑性或脆性取决于外力下裂纹扩展与塑性变形竞争。无机非金属材料难像金属形成高密度/多样化微观结构而常呈脆性，理论上多种高浓度本征缺陷相互作用可形成微结构实现塑化。Bi₂Te₃ 基材料是室温热电佳材但具脆性，其 Bi 与 Te 原子特性易形成高浓度本征缺陷，特定摩尔比时反位缺陷可诱导微观结构影响力学性能。
研究利用温度梯度法制备化学计量比精确调控的 Bi₂Te₃ 块体单晶，该单晶可弯曲成环等形状不开裂，塑性变形能力强。力学测试显示其三点弯曲、压缩、拉伸应变量出色，高于脆性多晶 Bi₂Te₃。透射电镜发现单晶中有多种由反位缺陷转变的微结构。分子动力学计算表明这些微结构可强化层间作用、促进层间滑移并阻碍裂纹扩展，是塑化关键。
塑性 Bi₂Te₃ 单晶热电性能优异，室温功率因子与热电优值高，弯曲多次性能不变，经固溶 Sb 调控载流子浓度后进一步提升。以其与 Ag₂Se₀.₆₇S₀.₃₃ 制备柔性热电器件，在人体佩戴测试中表现良好。 此工作开发出高性能塑性无机热电材料，提供了脆性材料塑化策略，为脆性无机非金属材料研究提供重要借鉴，相关研究得到多项目支持。
-------------------------------------
上海研润光机科技有限公司成立于2005年，是一家以研发、生产、非标定制自动化生产检测设备，计算机软件开发为主的高新技术企业，主导产品包括硬度计、试验机、金相制样、自准直仪、工业自动化生产检测设备，综合显微镜、三坐标、圆度仪、轮廓仪、影像测量仪、长度计量仪器、进口产品等光学和材料性能检测仪器。自2005年以来，公司产品已经广泛应用于大学、科研机构、航空航天、电子、机械、汽车、纺织、五金、塑胶、印刷、食品、医院、包装、模具等部门行业，为其实验室建立、规划，产品研发、检验提供了软硬件支持。如有需要，可点此咨询在线客服
