在材料学院会议室,材料学院“科研成果进课堂”第三讲如期而至,赵幸老师聚焦陶瓷材料展开讲解,称其早已超越“瓶瓶罐罐”的传统认知,既是承载千年文明的载体,更是领跑现代科技的“硬核材料”。
赵幸老师顺着历史脉络与科研逻辑,系统地拆解了陶瓷材料的发展与创新。他提到,陶瓷发展史与人类社会进步同频共振。新石器时代的粗陶开启人类利用无机非金属材料的先河,虽烧成温度低、密封性差,却是重要起点;三国时期釉料发明让烧温突破1000度,青瓷凭借优异密封性见证工商业发展;唐代唐三彩将工艺与观赏性推向巅峰,宋代五大名窑更藏科学玄机——哥窑“金丝铁线”开片,源于陶瓷内部热膨胀系数的差异。近代焦耳热技术实现温湿度精准控制,推动陶瓷跨界进入电器、机械制造领域,完成从生活用品到工业材料的转型。
传统陶瓷的脆性短板已被逐步攻克,新型陶瓷在高端领域崭露头角。陶瓷基复合材料以碳纤维与增韧碳化硅为核心,韧性大幅提升,广泛应用于跑车刹车盘;为适配高超音速飞行器热防护需求,科研人员引入碳化铪等高熔点陶瓷,经绵阳风洞群等离子体环境测试优化,耐烧蚀性能持续升级,该材料还有望用于核防护包壳管守护安全。
在创新方向上,赵老师将高熵陶瓷比作“葫芦娃合体成葫芦小金刚”,称其通过多元素协同展现优异性能,微观机制正借助先进检测技术破解;放电等离子体烧结技术凭快速升降温优势,破解陶瓷与异质材料连接难题。超快速高温合成装置则靠碳纤维碳毡的焦耳热快速升温,既能高效合成吸波陶瓷用于隐身领域,还能优化烧结参数。他还提及科研难题的突破:用低熔点金属规避柯肯达尔孔洞,调控应力优化位错层错以提升材料力学性能。
赵幸老师强调,陶瓷材料的突破离不开科研思维迭代与团队协作。将前沿成果融入课堂,核心是培养原始创新能力,聚焦关键技术攻关,如今AI与材料科学跨界更拓宽了创新路径。同时,科研也需人文温度——学会欣赏他人、坚持自我批评、注重沟通协作,这些“软实力”与过硬技术同等重要。最后他总结,陶瓷材料的每一步进步都藏着人类探索未知的执着,未来将在更多关键领域发光,而这份创新与协作精神,应成为大家前行的底气。