项目围绕一维陶瓷材料在结构功能一体化方面的应用难题,以国家级科技项目和国家重大需求为依托,历经十余年的产学研用协同攻关,针对一维陶瓷材料在微纳尺度结构控制与相互组装系列问题,先后开发了氧化铝基连续纤维纳米棒状晶组织定向技术、晶须搭接结构多孔陶瓷微观结构控制技术和低成本纤维组装晶须次级结构构建技术等多项国内领先的创新技术成果,主要创新点有:(1)首次将模板晶粒生长技术(TGG)成功应用于陶瓷纤维组织定向,实现了微纳尺度对籽晶晶须位向和纤维基体晶粒形态的双重控制。(2)多种技术完善晶须搭接框架形成多孔材料制备工艺,攻克了此种结构气孔率不易控制的难题,显著提升高气孔率多孔陶瓷强度。(3)开发干法粉体烧结工艺构建纤维表面生成晶须次级结构的原位自组装技术,并应用于柔性保温材料,拓宽应用领域的同时降低工艺难度和生产成本。
项目成果在飞轮储能设备、高温烟气过滤、柔性保温材料等领域实际应用,满足了氧化铝材料增韧、多孔材料增强、柔性保温材料热导率提升等多项技术需求。项目推广至今,应用单位新增销售收入3亿元。项目内容丰富系统、理论水平高、创新性强、技术先进、影响深远,授权发明专利10项,发表论文15篇,相关的成果分别获得陕西省高校科技成果二等奖、三等奖各1项。