控制制备工艺对于确保陶瓷的质量至关重要。以往对陶瓷工艺的研究主要集中在粉末合成、成型或烧结等某一环节上。近期，色播app-色播下载
杨金龙教授课题组提出了一种泡沫前驱体制备高性能陶瓷的新工艺（Foam Precursor Ceramics, 简称FPC），以实现颗粒重排、组装和烧结，并且发现该方法对陶瓷微观结构和力学性能有着显著影响。这是近三十年以来结构陶瓷最重要的创新。
泡沫前驱体制备高性能陶瓷的新工艺(FPC)工艺流程图
(a)泡孔壁抑制大晶粒生长示意图；(b) FPC工艺和传统工艺制备的氧化铝陶瓷断口对比；(c) 高分辨透射电镜图像中的局部位错和几何相位分析应变分布
采用颗粒稳定泡沫法制备的氧化铝泡沫被用作陶瓷前驱体，经过预烧、破碎和热压处理后，便可获得泡沫前驱体制备的氧化铝陶瓷。在不添加任何额外烧结助剂的情况下，凭借泡沫的高晶粒生长指数，可以实现细小的晶粒和均匀的晶粒尺寸。在泡沫前驱体衍生陶瓷的（0001）晶面上发现了局部的超高位错密度（约为1010 mm-2），可与高熵陶瓷的位错密度相媲美。此外，在采用这种新方法制备的陶瓷中观察到穿晶断裂模式，而对照组中的断裂模式以沿晶断裂为主。其综合力学性能也相应得到了提升。由泡沫前驱体工艺所导致的独特微观结构和断裂模式，揭示了诸如位错和晶界等微观结构对陶瓷断裂行为的影响，而这在传统研究中考虑较少。这种制备工艺也可应用于其他高性能陶瓷的制备中。
《美国陶瓷学报》颁发的“编辑精选”证书
该工作的研究成果以“Foam structure-derived strong and tough alumina ceramics with fine grains and transgranular fracture”为题发表在《美国陶瓷学报》(Journal of the American Ceramic Society)上，被评为2024年美国陶瓷学会会刊的“编辑精选”（Editor’s Choice）内容。《美国陶瓷学会会刊》是陶瓷领域的顶尖期刊之一，2024年共有39篇论文被评为“编辑精选”。编辑团队会根据文章的创新性、科学严谨性、研究的重要性以及对陶瓷领域可能产生的广泛影响等多个维度进行评估。这些文章代表了陶瓷领域的前沿研究成果或者是对传统陶瓷问题的新颖解决方案，并为后续的研究提供了重要的参考方向。
该论文第一单位为色播app-色播下载
，通讯作者为色播app-色播下载
杨金龙教授，第一作者为色播app
博士生赵士晖，其他重要贡献者包括色播app
博士后乔坚栗，色播app
博士后桑国龙（现为际华集团高级工程师），新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室高级工程师席小庆。研究得到国家自然科学基金委的支持。
论文链接：//doi.org/10.1111/jace.19797