中国粉体网讯 多孔陶瓷材料由于其独特的多孔结构而体积密度小、比表面积高、热导率低，加之陶瓷材料本身特有的耐高温、强度高、化学稳定性好等特点，目前已广泛应用于环保、节能、化工、冶炼、食品、制药、生物医疗等多个领域。在现实状况中，多孔陶瓷的性能不仅取决于孔壁骨架的组成、强度，也取决于多孔陶瓷的孔结构，诸如开闭孔百分数、孔径分布和大小、孔排布方向、窗口数量等因素。而高孔隙率和高强度往往是矛盾的， 导致制备高强度的多孔陶瓷具有一定的难度。因此，如何克服多孔陶瓷的脆性、提高其力学承载水平，一直是个挑战。
多年来，西安交通大学材料学院王红洁教授课题组专注于先进结构陶瓷及其多功能化、陶瓷基复合材料、陶瓷增强（轻）金属基复合材料、陶瓷/金属焊接等先进陶瓷的研究。近日，王红洁教授课题组在多孔陶瓷力学性能优化领域取得新进展，该团队基于自主研发的SiC纳米线气凝胶，结合可控化学气相浸渗（CVI）技术，开发出了一种轻质高强且对裂纹扩展不敏感的多孔陶瓷。该材料具有低密度（0.36g/cm3）、高强度（16 Mpa）、高模量（326 MPa）等性能特点，同时兼具良好的可压缩性，压缩断裂应变高达50%以上，在机械能量吸收方面展现了巨大的应用潜力。在微观上，该材料是以柔性单晶SiC纳米线为网络骨架，以纳米线表面多晶SiC/非晶SiO2为涂层的复相三维网络结构。该结构实现了纳米线间结点的强化，在保持高变形能力的前提下，提高了纳米线三维网络的承载能力。该研究为设计和制备轻质高强、高可靠性的多孔陶瓷提供了新的思路。
该研究成果以“Lightweight and Strong Ceramic Network with Exceptional Damage Tolerance”为题目发表于《ACS Nano》上。西安交通大学材料学院博士生卢德为论文第一作者，青年教师庄磊助理教授和王红洁教授为论文的共同通讯作者。
信息来源：西安交通大学
（中国粉体网编辑整理/山川）
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