上海硅酸鹽所制備大尺寸高純氧化鋁部件取得突破

近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所王士維研究員帶領的科研團隊與江西中科特瓷新材料有限公司合作，基于具有自主知識產權的自發凝固成型體系，突破大尺寸陶瓷素坯在干燥和燒結過程中的變形及開裂等關鍵瓶頸，成功制備出直徑達1010mm的超大尺寸高純氧化鋁陶瓷圓盤和外徑為200mm的雙層同心高純氧化鋁圓筒，材料主要性能指標優于國外同類產品水平。

王士維研究團隊自2003年起開展新型原位固化成型體系的探索研究，先后開發了基于親核加成聚合反應的水溶性環氧樹脂-多胺凝膠體系（ZL200610024613.4）和自發凝固成型體系（ZL201110393876.3）。相比于其他凝膠體系，自發凝固體系形成的有機網絡有利于水分輸運，干燥應力更容易釋放，坯體干燥后不變形。該體系有機物添加量少，坯體在脫黏過程產生的內外溫差波動小，坯體燒結后不開裂。

自發凝固成型技術應用于大尺寸/復雜形狀先進陶瓷材料的制備，具有顯著的原創性和先進性。與傳統冷等靜壓成型相比，自發凝固成型不需要造粒、模壓和冷等靜壓重資產設備，且有機物添加量少，是一種低能耗低排放低運行成本的制造方法，契合雙碳達標的國家戰略。

左圖為外徑200mm雙層同心高純氧化鋁圓筒。