納米復相陶瓷材料研究獲得重大突破

由中國科學院上海硅酸鹽研究所完成的“晶內型氧化物基納米復相陶瓷的制備科學與性能研究”項目榮獲2003年上海市科學技術進步一等獎。該項目所取得的突破性研究成果---晶內型納米復相陶瓷材料，有望解決陶瓷材料在結構部件中的應用瓶頸。

    陶瓷材料具有金屬和其他材料不可比擬的耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能，在高技術領域有著十分廣闊的應用前景，但是其脆性和低可靠性極大地限制了陶瓷材料的推廣應用。該項成果開創性地提出陶瓷材料晶內型納米增強增韌的新概念，制備出多種高性能晶內型氧化物基納米復相陶瓷。原位包裹法巧妙地實現了兩種以上陶瓷組分在納米尺度上均勻復合，并最大限度地提高了粉體的燒結活性。利用放電等離子超快速燒結技術，可在極短的時間里實現陶瓷的致密化，大幅度提高陶瓷材料的綜合性能。

    采用上述技術制備的SiC－Al2O3納米復相陶瓷抗彎強度比基體材料提高180％，達到國際領先水平。TiN－Al2O3納米復相陶瓷不但具有高的力學性能，而且其電阻率與金屬錳相當，實現了陶瓷材料的結構功能一體化。碳納米管／氧化鋁復合材料以碳納米管為增強相，只添加0．1％碳納米管就可以使復合材料的韌性提高32％，明顯高于國際上已報道的研究結果。該項目所開創的放電等離子燒結、納米復合粉體的包裹法制備以及納米復相陶瓷方面的研究工作，豐富了陶瓷粉體的制備和燒結技術的科學實踐，加快了高性能納米陶瓷產業化進程。