3YSZ致密连续纤维

晶粒细密不长大

通过开放式超快高温烧结，将3YSZ纤维的晶界转化为牢固连接的共格界面，抗拉强度比传统烧结纤维提升近一倍。

Youmei, Wang · Qin, Weiwei · 赵晨 · Deng, Zhezhe · Ma, Dehua · 王一帆 · Wang, Xiaoqing · Xie, Yongshuai · 刘本学 · 朱陆益 · 王新强 · Zhang, Guanghui · 许东

Advanced Materials 2024

具体参数

抗拉强度

{'zh': '2.33', 'en': '2.33'} GPa

烧结温度

{'zh': '1673', 'en': '1673'} K

技术优势

强度翻倍

得益于共格晶界形成的牢固连接和细晶粒，OUHS烧结的3YSZ纤维抗拉强度相比传统烧结从1.17 GPa提升至2.33 GPa。

普适性强

该方法适用于多种多晶氧化物纤维（HfO₂、Al₂O₃、TiO₂、Y₂O₃、La₂Zr₂O₇），均能显著提升力学性能并实现晶相控制。

应用场景

• 陶瓷基复合材料增强体：高强细晶纤维可直接植入陶瓷基体实现强韧化，替代传统易粗化纤维。
• 高温结构材料：在高温下因共格界面和细晶而保持高强度，可用于优于传统烧结纤维的承力件。
• 氧化物纤维增韧：利用其超细晶和牢固界面，纤维在拔出和桥接过程中消耗更多能量，增韧效果优于粗晶纤维。
• 金属基复合材料：3YSZ纤维与金属基体化学相容性好，高强且细晶可避免过度界面反应，增强金属基体。
• 耐热部件：取代因长时间烧结而弱化的商品纤维，用于更高温度的隔热瓦、燃烧器衬里等。