近期，我校物理与电子科学学院教师姜如团队在连续氧化铝纤维增韧氧化铝基（Al₂O₃/Al₂O₃）复合材料方面取得新进展，以《Microstructure, mechanical properties and thermal stability of Al₂O₃/Al₂O₃ ceramic matrix composites obtained from submicron-sized powers》为题的研究成果发表在陶瓷领域国际顶尖学术期刊《Ceramics International》（中科院1区，TOP，IF：5.2）。论文第一作者为2021级硕士研究生杨方，我院教师姜如和国防科技大学研究员刘海韬为共同通讯作者。该工作得到了国家科技重大专项和湖南省教育厅优秀青年项目的资助。

Al₂O₃/Al₂O₃复合材料具有低密度、高强高韧、耐高温和耐腐蚀等优异特性，可在高温富氧、富含水汽的中等载荷工况长时服役。在Al₂O₃/Al₂O₃复合材料领域，美、德等欧美国家处于领先地位，我国虽实现了快速发展，但仍处于落后状态。目前，Al₂O₃/Al₂O₃复合材料多采用小粒径、高表面能的Al₂O₃粉体为基体原材料。Al₂O₃基体的弹性模量会因Al₂O₃颗粒发生二次烧结而增大，进而诱发增韧机制失效，表现为力学性能易过早降级。因此，提高耐温性是目前Al₂O₃/Al₂O₃复合材料面临的关键科学问题。

为提高Al₂O₃基体的耐温性，该团队采用大粒径、低表面能Al₂O₃粉体制备了Al₂O₃/Al₂O₃复合材料。经1000 °C和1200 °C分别热处理100 h，以及1400 °C热处理10 min后，该Al₂O₃/Al₂O₃复合材料依然具有较高的强度保留率，呈现出优异的耐温性能。以上成果在保证高韧性和高断裂强度基础上，较好地提升Al₂O₃/Al₂O₃复合材料的耐温性能，为后续工程化应用奠定了基础。

图1 (a) Al₂O₃/Al₂O₃复合材料热处理前后的弯曲应力-位移曲线，(b)不同Al₂O₃/Al₂O₃复合材料耐温性能对比

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.12.289