武漢理工Nat. Commun.：傅正義院士/季偉副研究員 高性能結構陶瓷最新研究進展

特種陶瓷材料因高強度、高硬度等優異性能，是現代工業和高技術產業的重要支撐材料。但特種陶瓷在中-低溫下具有本征脆性，其應用范圍受到巨大限制。特別是如何在保持高溫強度的同時提高塑性，是國際難題和學術前沿。傳統方法目前仍然無法有效解決。

傅正義院士團隊季偉副研究員提出一種通過高壓低溫燒結技術（1800°C，80MPa），構建化學計量失衡晶界來提升陶瓷塑性的新策略。以碳化硼陶瓷為例，通過高壓燒結誘導晶界發生顯著非化學計量變化，使其塑性變形溫度較傳統燒結樣品降低了200 °C，中-低溫塑性獲得大幅提高，且在塑性發生之前保持高強度。該策略有望為高性能特種陶瓷在更廣泛的溫度范圍內滿足應用要求提供新方法。

相關成果以“Contribution of boundary non-stoichiometry to the lower-temperature plasticity in high-pressure sintered boron carbide”為題，于8月21日在線發表在Nature Communications（2023, 14, 4889）。武漢理工大學為唯一通訊單位，牛津大學、湖北隆中實驗室為合作單位。季偉副研究員、傅正義院士為共同通訊作者，團隊博士研究生徐海躍、季偉副研究員為共同第一作者。

該工作獲得牛津大學材料系Richard Todd教授團隊、牛津大學David Cockayne電鏡中心、武漢理工大學納微結構研究中心、中科院上海硅酸鹽研究所實驗平臺的大力支持。獲得國家自然科學基金、國家重點研發計劃、湖北隆中實驗室自主創新基金的資助。

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高壓燒結碳化硼陶瓷塑性溫度更低，出現塑性之前保持高強度

球差透射電鏡結果顯示晶界出現顯著的非化學計量變化

通訊作者：季偉，傅正義

第一作者：徐海躍，季偉

通訊單位：武漢理工大學

Doi:?https://doi.org/10.1038/s41467-023-40581-7

作者簡介：

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傅正義，武漢理工大學材料學科首席教授、材料復合新技術國家重點實驗室主任；中國工程院院士，俄羅斯工程院外籍院士、世界陶瓷科學院院士、美國陶瓷學會會士、歐洲陶瓷學會榮譽會士、國際陶瓷聯合會秘書長。在多功能陶瓷與陶瓷基復合材料、結構/功能一體化復合材料、新結構與新材料體系探索、原位反應合成與制備新技術、高效燒結與加工新技術、材料過程仿生制備新技術等方面均有深入研究。先后獲國家技術發明二等獎2項、國家科技進步三等獎1項、省部級科技與教學獎勵一等獎7項，發表高水平學術論文400余篇，獲授權發明專利90余項。

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季偉，材料復合新技術國家重點實驗室副研究員，湖北省青拔。2017年博士畢業于武漢理工大學，師從傅正義院士。2015-2016年在牛津大學學習。主要從事高性能特種陶瓷材料研究，已發表學術論文50余篇，授權專利15項，主持國家級科研項目多項；獲省部級科技一等獎2項、美國陶瓷學會Ross Coffin Purdy 獎、工程陶瓷全球青年科學家獎、武漢理工大學青年教師十大科技進展；兼任國家高起點期刊Interdiscip. Mater.助理主編、J. Adv. Ceram.青年編委。