近日，傅正义院士团队季伟副研究员在高性能特种陶瓷研究方面取得创新性进展，成果以“Contribution of boundary non-stoichiometry to the lower-temperature plasticity in high-pressure sintered boron carbide”为题，于8月21日在线发表在Nature Communications（2023, 14, 4889）。我校材料复合新技术国家重点实验室为唯一通讯单位，牛津大学、湖北隆中实验室为合作单位。季伟副研究员、傅正义院士为共同通讯作者，团队博士研究生徐海跃、季伟副研究员为共同第一作者。
特种陶瓷因高强度、高硬度等优异性能，是现代工业和高技术产业的重要支撑材料。但特种陶瓷在中-低温下具有本征脆性，其应用范围受到巨大限制。特别是如何在保持高温强度的同时提高塑性，是国际难题和学术前沿。传统方法目前仍然无法有效解决。
傅正义院士团队提出一种通过高压低温烧结技术（1800°C，80MPa），构建化学计量失衡晶界来提升陶瓷塑性的新策略。本工作以碳化硼陶瓷为例，通过高压烧结诱导晶界发生显著非化学计量变化，使其塑性变形温度较传统烧结样品降低了200 °C，中-低温塑性获得大幅提高，且在塑性发生之前保持高强度。该策略有望为高性能特种陶瓷在更广泛的温度范围内满足应用要求提供新方法。
该工作获得牛津大学材料系Richard Todd教授团队、牛津大学David Cockayne电镜中心、我校材料复合新技术国家重点实验室纳微结构研究中心、中国科学院上海硅酸盐研究所实验平台的大力支持。获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北隆中实验室自主创新基金的资助。
高压烧结碳化硼陶瓷塑性温度更低，出现塑性之前保持高强度
球差透射电镜结果显示晶界出现显著的非化学计量变化
编辑：曹明；审稿人：罗小寒
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