近日，機械工程學院趙峻老師在國際權威期刊《Journal of Advanced Ceramics》（中科院1區TOP，IF：16.9）、《Journal of the European Ceramic Society》（中科院2區TOP）、《Journal of the American Ceramic Society》（中科院2區）和《Journal of Alloys and Compounds》（中科院2區TOP）連續發表導電陶瓷的最新研究成果。

系列研究首先以B4C?TiC?B混合粉體為原料，采用放電等離子燒結制備B4C?TiB2復相陶瓷，在探索復相陶瓷顯微結構與其力學和電學性能關系的基礎之上，成功實現了B4C?TiB2復相陶瓷顯微結構和力電性能的可控調節，相關成果發表在《Journal of the American Ceramic Society》。在探明B4C?TiC?B反應機理的基礎上，對復相陶瓷強韌化機理和導電機理做了深入分析，相關成果發表在《Journal of the European Ceramic Society》。

B4C?TiC?B混合粉體反應示意圖

在上述研究的基礎上，作者采用兩步法制備B4C?TiB2復相陶瓷，詳細研究了原料TiC和B的粒徑匹配對B4C?TiB2復合粉體形貌的影響，闡明了TiC?B體系的反應機理和基體晶粒選擇性吸收生長機理，相關成果發表在《Journal of Advanced Ceramics》。

B4C–TiB2復相陶瓷制備工藝及顯微結構演變示意圖

此外，作者采用放電等離子燒結原位制備B4C?(Zr,Ti)B2復相陶瓷，研究了TiC和ZrC摩爾比對復相陶瓷致密化、顯微結構和力電性能的影響，揭示了固溶體(Zr,Ti)B2的形成機理，相關成果發表在《Journal of Alloys and Compounds》。

B4C?(Zr,Ti)B2復相陶瓷TEM圖、HR-TEM圖和FFT圖

上述研究通過對B4C陶瓷的組成與顯微結構進行設計與調控，使材料不僅滿足力學性能的要求，同時還具有優異的電學性能，拓寬了B4C陶瓷材料在輕質裝甲、航空航天和能源信息等領域的應用。（文、圖/趙峻 初審/張自鋒 終審/許雪艷 發布/崔蘇如）

論文鏈接：

B4C?TiB2composite with modified microstructure and enhanced properties from optimal size coupling of raw powders

https://doi.org/10.1111/jace.19127

Novel B4C?TiB2composites with high electrical and low thermal conductivity by selective grain growth in reactive sintering

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2024.01.006

Tuning mechanical and electrical performances of B4C–TiB2ceramics in a two-step spark plasma sintering process

https://doi.org/10.26599/JAC.2024.9220874

Electrical discharge machinable B4C–(Zr,Ti)B2composites with enhanced mechanical properties

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.173260