MAB相陶瓷是一種新型三元層狀硼化物陶瓷,是在MAX相陶瓷材料的基礎(chǔ)上得到的。
MAB相材料是一類層狀結(jié)構(gòu)的三元過渡金屬硼化物,其中M是過渡金屬原子,如Cr、Fe、Mn、Mo、W等,A是Si或Al原子,B是硼原子。MAB相材料晶體結(jié)構(gòu)由MB原子層與A原子層相互交替排列構(gòu)成,目前MAB相材料較少,包括CrAlB4、Cr4AlB6、Cr2AIB2、MoAIB、Fe2AlB2等,其中MoAIB為其典型代表。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年MAB相陶瓷行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,MAB相陶瓷具有獨(dú)特的納米層狀晶體結(jié)構(gòu),同時(shí)兼具陶瓷的高硬度、高彈性模量、抗氧化性、抗熱沖擊及了金屬的高韌性、電導(dǎo)率等特點(diǎn),在航天航空、電子、工具制造、汽車、醫(yī)療、核反應(yīng)堆、中子屏蔽等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。如在航天航空領(lǐng)域,MAB相陶瓷適用于高溫工業(yè)環(huán)境中,可用于制造火箭噴管、發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件等。
近年來,MAB相陶瓷因其獨(dú)特結(jié)構(gòu)、優(yōu)異性能受到了廣泛關(guān)注,相關(guān)性能及制備工藝研究隨之興起,研究院校包括西南交通大學(xué)、鹽城工學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)、北京交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等。
目前MAB相陶瓷在研制備方法包括熱壓燒結(jié)法、電火花離子燒結(jié)(SPS)法、電場(chǎng)輔助直流快速熱壓燒結(jié)法、自蔓延高溫合成法(SHS)等,相關(guān)專利包括《一種具有MAB相結(jié)構(gòu)的MoAlB陶瓷薄膜及其制備方法》、《一種新型MAB金屬陶瓷材料及其制備方法》、《一種高純度的致密WAlB MAB相陶瓷塊體材料及其制備方法》等。
MoAlB相陶瓷是MAB相陶瓷的典型代表,西南交通大學(xué)胡春峰教授團(tuán)隊(duì)采用電火花離子燒結(jié)(SPS)法,在1200℃快速制備了高純度的MoAlB致密陶瓷塊體,目前該MoAlB陶瓷已完成粉體的中試制備工藝開發(fā)。
新思界
行業(yè)分析人士表示,MAB相陶瓷可應(yīng)用在極端環(huán)境中,應(yīng)用前景廣闊。近年來,隨著航天航空、核電等領(lǐng)域的發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)材料的耐高溫性能提出了更高的要求,傳統(tǒng)陶瓷材料逐漸難以滿足應(yīng)用需求,先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷、超高溫陶瓷材料受到了關(guān)注,為此國家層面還制定了相關(guān)的研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)。在2025年度河南省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)擬立項(xiàng)項(xiàng)目公示清單中,便包含了由河南省科學(xué)院承擔(dān)的“微波制備多功能MAB相陶瓷關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目。
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