日前,西安交大研究团队联合四川先进结构材料力学行为与服役安全重点实验室、西北工业大学凝固技术国家重点实验室、北理工进行结构技术研究所研究人员在氧化铝基陶瓷低温烧结领域取得重大突破——一种利用通电辅助的超快节能陶瓷制备工艺“反应闪速烧结RFS”在850℃低温烧结出高性能“共晶结构”Al2O3–Y2O3复合陶瓷,这种新型高效节能技术在实现可持续的高性能结构陶瓷产业化中具备巨大潜力。
论文链接: DOI:10.26599/JAC.2026.9221268

RFS工艺低温烧结共晶结构陶瓷
传统烧结氧化铝基陶瓷,通常要在1700℃以上,并且往往须数小时到数十小时的保温,这就导致不仅对烧结炉材质要求高,能耗也大,生产和环保成本非常大,并且先进陶瓷产品良率的保障和提升也有较高门槛。以本次试验标Al₂O₃-YAG复合材料为例,传统烧结需要极高的“共晶温度”,设备昂贵且工艺控制难。
本次科研团队在闪速烧结(FS)基础上,引入化学反应过程,即在材料上施加电场,让材料自己内部快速发热并活化,从而在烧结的同时还发生化学反应,实现瞬间致密化的同时也极大降低了烧结温度,获得的陶瓷材料,其力学性能与传统高温工艺产品相当,具有极高实用价值。
当然,该前沿研究还有待进行更深入的研究论证和实验,包括大尺寸、复杂形状等挑战,包括温场均匀性控制,以及相应工业化生产设备的设计开发等,但其巨大潜力无疑值得先进陶瓷产业界的期待。
编译整理 YUXI