制備出大尺寸復雜形狀高純氧化鋁部件

近日，中科院上海硅酸鹽所研究員王士維團隊與江西中科特瓷新材料有限公司合作，基于具有自主知識產權的自發凝固成型體系，突破大尺寸陶瓷素坯在干燥和燒結過程中的變形及開裂等關鍵瓶頸，成功制備出直徑達1010毫米的超大尺寸高純氧化鋁陶瓷圓盤和外徑為200毫米的雙層同心高純氧化鋁圓筒，材料主要性能指標優于國外同類產品水平。

大尺寸/復雜形狀高純氧化鋁陶瓷部件在集成電路制造、航空航天、深海探測等領域有著廣泛的應用，但其制備過程極具挑戰性。國內高純氧化鋁陶瓷在尺寸、性能及穩定性等方面與國外同類產品還存在較大差距，導致國內高端裝備用大尺寸/復雜形狀高純氧化鋁陶瓷部件嚴重依賴進口。

王士維團隊自2003年起開展新型原位固化成型體系的探索研究，先后開發了基于親核加成聚合反應的水溶性環氧樹脂—多胺凝膠體系和自發凝固成型體系。

“相比于其它凝膠體系，自發凝固體系形成的有機網絡有利于水分輸運，干燥應力更容易釋放，坯體干燥后不變形。”王士維對《中國科學報》說，“同時，該體系有機物添加量少，坯體在脫粘過程產生的內外溫差波動小，坯體燒結后不開裂。”