我国纳米复相陶瓷制备研究达到国际水平-【新闻】

我国纳米复相陶瓷制备研究达到国际水平

我国科学家在纳米复相陶瓷的制备研究方面已经达到国际领先水平，由中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室高濂研究员主持完成的——晶内型氧化物基纳米复相陶瓷的制备科学与性能研究，最近荣获2003年上海市科学技术进步一等奖。

高濂领导的纳米陶瓷研究课题组开创性地提出了陶瓷材料晶内型纳米增强增韧的新概念，首次采用原位包裹法合成高均匀性、高烧结活性的复合纳米陶瓷粉体，首创用放电等离子体烧结技术（SPS）实现了陶瓷材料的超快速烧结，制备出了多种高性能晶内型氧化物基纳米复相陶瓷。原位包裹法克服了传统工艺中组分不均匀的顽症，巧妙地实现了两种或两种以上陶瓷组分在纳米尺度上均匀复合，并最大限度地提高了粉体的烧结活性，从而为后续的超快速烧结提供了有利条件。利用SPS超快速烧结技术，可在极短的时间里（几分钟到十几分钟）实现陶瓷的致密化，非常短的烧结时间能有效抑制烧结过程中的晶粒长大，使复相陶瓷中的一相或多相晶粒尺寸控制在纳米量级，从而大幅度提高陶瓷材料的综合性能。其中，采用上述技术制备的SiC－AL203纳米复相陶瓷，其抗弯强度由基体材料的350兆帕提高到980兆帕，增幅高达180％，达到国际领先水平。

陶瓷材料具有金属和其他材料不可比拟的耐高温、耐腐蚀、耐磨性能，在高技术领域有着十分广泛的应用前景，但是其脆性和低可靠性极大地限制了陶瓷材料的推广应用。这个项目所取得的突破性研究成果——晶内型纳米复相陶瓷材料，有望突破陶瓷材料在结构部件中的应用瓶颈。日本新原皓一教授、欧洲陶瓷学会主席D．P．Thompson教授等国际知名材料专家对该项目研究给予了高度评价。他们认为，高濂等所开创的放电等离子烧结、纳米复合粉体的包裹法制备以及纳米复相陶瓷方面的研究工作，丰富了陶瓷粉体的制备和烧结技术的科学实践，加快了高性能纳米陶瓷产业化进程，在陶瓷材料的制备和应用史上必将产生里程碑意义的深远影响。

据悉，高濂多年来带领其课题组在纳米材料和纳米复相陶瓷方面取得了丰硕的研究成果，在国际国内学术刊物上发表学术论文460余篇，共被SCI他引700余次，申请中国发明专利42项（已授权10项），学术专著4部。

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