西工大苏海军团队《JMST》：基于微纳共晶结构粉末的大尺寸共晶陶瓷致密化热压烧结

本研究针对大尺寸氧化物共晶陶瓷在致密化与显微组织控制间的矛盾，提出创新工艺路线。背景方面，传统定向凝固技术难以兼顾宏观尺寸与高强度需求。研究目的旨在通过激光悬浮区熔制备微纳共晶粉末，结合超声湿筛与低温热压烧结实现大尺寸陶瓷制备。结果表明，在1550℃低温热压烧结45分钟可制备直径120mm、厚度10mm的Al2O3/YAG/ZrO2共晶陶瓷，致密度达99.83%，共晶间距0.408μm。该材料展现优异综合性能：室温硬度16.25GPa，断裂韧性4.57MPa·m1/2，弯曲强度516MPa，1200℃高温强度保持290MPa。经1400℃热暴露500小时后，材料因界面钉扎效应呈现反常硬化现象，硬度升至16.74GPa，证实其卓越热稳定性。研究建立了基于塑性致密化机制的低温度短流程烧结技术，为极端环境陶瓷构件制备提供新路径。