氧化铝基陶瓷复合材料增韧机制及其应用进展OA
氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷因其高硬度、高机械强度、耐化学腐蚀、耐磨及抗高温氧化等优异性能,在高端装备、极端服役环境等领域展现出了巨大的应用潜力。然而,由于其晶体内部极强的离子键合作用,Al_(2)O_(3)表现出较高的脆性和抗变形能力,严重制约了该材料更广泛地应用与发展。为突破该瓶颈,近年来,大量研究工作聚焦于多机制协同增韧工艺的开发,常见方法包括颗粒增韧、晶须与纤维增韧、仿生结构增韧以及石墨烯、碳纳米管等纳米材料增韧。由此制备的Al_(2)O_(3)基复合材料在保持材料优异强度、硬度等力学性能的基础上,显著提升了材料的损伤容限,已广泛应用于国防军工、航空航天、半导体及生物医疗等先进制造领域。本文系统综述了Al_(2)O_(3)基陶瓷复合材料的增韧机制,梳理了近年来的研究进展与应用现状,分析了现有增韧技术面临的主要问题,并对未来发展方向进行展望,以期为该材料的进一步研究提供参考。
邱宇翔;李乔磊;梁静静;周亦胄;COLOMBO Paolo;李金国
中国科学院金属研究所,中国沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院,中国沈阳110016中国科学院金属研究所,中国沈阳110016 帕多瓦大学工业工程系,意大利帕多瓦35131中国科学院金属研究所,中国沈阳110016中国科学院金属研究所,中国沈阳110016帕多瓦大学工业工程系,意大利帕多瓦35131 宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系,美国宾夕法尼亚16802中国科学院金属研究所,中国沈阳110016
数理科学
氧化铝增韧机制断裂韧性复合材料
《硅酸盐学报》 2026 (9)
P.3274-3292,19
辽宁省科学技术计划(2024JH2/101900011)国家自然科学基金(52402094,U234120139,U22A20129)国家重点研发计划(2024YFB3714504,2024YFB3714503)国防基础科研计划(2024213B002,JCKY2022130C005)中国博士后科学基金(2023M743571)国家资助博士后研究人员计划(GZC20232743)中国科学院金属研究所创新基金(2024-PY11)高端装备铸造技术全国重点实验室开放基金(CAT2023-006)安徽省研究生教育质量工程(2023cxcysj015)。
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