上海硅酸盐所制备大尺寸高纯氧化铝部件取得突破

近日，中国科学院上海硅酸盐研究所王士维研究员带领的科研团队与江西中科特瓷新材料有限公司合作，基于具有自主知识产权的自发凝固成型体系，突破大尺寸陶瓷素坯在干燥和烧结过程中的变形及开裂等关键瓶颈，成功制备出直径达1010mm的超大尺寸高纯氧化铝陶瓷圆盘和外径为200mm的双层同心高纯氧化铝圆筒，材料主要性能指标优于国外同类产品水平。

王士维研究团队自2003年起开展新型原位固化成型体系的探索研究，先后开发了基于亲核加成聚合反应的水溶性环氧树脂-多胺凝胶体系（ZL200610024613.4）和自发凝固成型体系（ZL201110393876.3）。相比于其他凝胶体系，自发凝固体系形成的有机网络有利于水分输运，干燥应力更容易释放，坯体干燥后不变形。该体系有机物添加量少，坯体在脱黏过程产生的内外温差波动小，坯体烧结后不开裂。

自发凝固成型技术应用于大尺寸/复杂形状先进陶瓷材料的制备，具有显著的原创性和先进性。与传统冷等静压成型相比，自发凝固成型不需要造粒、模压和冷等静压重资产设备，且有机物添加量少，是一种低能耗低排放低运行成本的制造方法，契合双碳达标的国家战略。

左图为外径200mm双层同心高纯氧化铝圆筒。