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自修复陶瓷在众多高新技术领域拥有广阔应用前景 我国研究取得新进展

2025-12-25 09:33      责任编辑:杨光    来源:www.newsijie.com    点击:
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        自修复陶瓷,又称自愈合陶瓷,指在损伤后能够部分或完全恢复其原始结构与性能的先进陶瓷材料。自修复陶瓷具备原位修复能力强、环境适应性强、高温稳定性好、硬度高等特点,未来有望在航空航天、医疗卫生、核能等众多领域获得广泛应用。

        自修复陶瓷通常在基体陶瓷中加入三元MAX相、二元陶瓷、过渡金属、二元金属间化合物等修复剂制得。氧化铝、氧化镁、氧化锆和二氧化硅等为自修复陶瓷主要基体材料。我国为氧化铝生产大国,2025年其产量超过9000万吨。原材料优势将为我国自修复陶瓷行业发展提供有利条件。

        化学气相沉积法(CVD)以及3D打印法为自修复陶瓷主要制备方法。3D打印法指先将基体材料和修复剂相混合,再经过‌SLA打印成型、脱脂、烧结等流程制得成品。目前,受技术壁垒高等因素限制,我国自修复陶瓷尚未实现大规模生产。

        近年来,我国自修复陶瓷研发热情持续高涨,已取得众多新进展。2025年1月,湘潭大学尹冰冰、杨熠团队研发出一种新型高熵硅化物陶瓷(ZrTaTiCrHf)Si2,通过调控Zr和Ti的比例,能有效提升该陶瓷材料的自修复性能以及抗氧化性能。未来随着研究不断深入,我国自修复陶瓷行业发展速度将有所加快。

        根据新思界产业研究中心发布的《2026年中国自修复陶瓷市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,自修复陶瓷作为一种功能材料,未来有望在航空航天、医疗卫生、核能等众多领域获得应用。在航空航天领域,自修复陶瓷可用于制造高超声速飞行器、航空发动机热端部件等;在医疗卫生领域,其可用于制造骨科植入材料;在核能领域,其可用于新一代核反应堆燃料包壳制造过程中。

        目前,自修复陶瓷行业尚处于起步阶段,以实验室研发为主。我国已布局自修复陶瓷行业研发及生产赛道的科研机构包括武汉理工大学、兰州物化所、浙江大学、湘潭大学、东南大学、东华大学等。未来随着技术进步,我国自修复陶瓷商用化进程有望加快。

        新思界行业分析人士表示,自修复陶瓷作为一种新型陶瓷材料,在众多高新技术领域拥有广阔应用前景。目前,我国自修复陶瓷行业发展仍面临诸多问题亟待解决。预计未来一段时间,随着研究深入、技术进步,我国自修复陶瓷行业发展速度不断加快。
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