科创中国
纤维素纳米晶改性陶瓷坯体及其制备技术
发布时间: 2022-10-19
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
纤维素纳米晶（CNC）改性能够显著提高氧化铝坯体的抗折强度，也有效增强了坯体的韧性。首次将纳米纤维素运用在陶瓷领域，获得了中国建材总院的高度评价。力学性能测试反映出干燥后坯体抗折强度提高了50%，同时结合微观结构分析推断CNC分布于干凝胶内，刚性纳米粒子在凝胶内形成了有利于应力传递的界面，促使坯体的力学强度显著提高。通过对比干燥一小时后的坯体在外力作用下的形变，发现以CNC改性后的陶瓷坯体形变量远大于未添加CNC改性的陶瓷坯体形变量，并该坯体具有一定的硬度和形状记忆性，为陶瓷坯体机械加工提供了有力的支持。
成果亮点
1、首次采用添加纤维素纳米晶的方法提高低毒体系注凝成型陶瓷坯体的力学性能。可有效抑制坯体微裂纹的扩展，使生坯三点抗弯强度提高到30MPa(纤维素纳米晶占预混液质量***％)，可直接进行机械加工。
2、由于纤维素纳米晶结构中含有大量羟基，具有较强的亲水性，使得坯体锁水性增强，干燥1～3小时后凝胶坯体(75mm×11mm×6mm)的三点弯曲形变量提高到***，韧性明显提高，且具有一定抗折强度，克服了凝胶坯体在冲切加工中容易粘模的难题，可直接对凝胶坯体进行造型，大大简化了工业生产过程。
3、纤维素纳米晶提取工艺成熟，原料来源丰富、天然无毒，为可再生资源，首次将其应用于陶瓷领域，赋予陶瓷优良的性能，提高产品附加值，进一步拓宽其应用领域。
团队介绍
邓腾飞，武汉理工大学硅酸盐国家重点实验室副研究员，湖北省物理化学化工委员会成员，中国硅酸盐学会工业陶瓷专委会理事。长期从事高温热力学与动力学的基础研究，有较深的理论基础，开阔的研究视野和丰富的产业经验，在国外有独立操作和管理扫描电镜的经验，在国内外学术期刊发表各类科技论文15篇，其中其中SCI论文11篇。作为申请人申请国家自然科学基金青年基金项目一项和国家重点实验室自主课题一项并获批；作为项目负责人承担企业横向课题四项。
林宁，武汉理工大学化学化工与生命科学学院副教授，入选2016年武汉市青年科技晨光计划。主要从事生物质化学化工与聚合物科学、材料科学、生物医学及纳米科学等学科的前沿交叉研究。在国际著名期刊上发表SCI学术论文40余篇（其中30篇影响因子> ***），3篇论文入选ESI 1%高引用论文；申请/授权专利7项。主持国家自然科学基金，湖北省自然科学基金，国家/教育部重点实验室开放基金项目，武汉理工大学人才引进科研启动项目等；以Project-PI身份主持2013年法国Grenoble TEC21博士后基金项目。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2022-11-10
潘明财
南京理工大学
博士
综合评价
该成果首次采用添加纤维素纳米晶的方法提高低毒体系注凝成型陶瓷坯体的力学性能；首次将纤维素纳米晶应用于陶瓷领域，赋予陶瓷优良的性能，提高产品附加值，进一步拓宽其应用领域，对传统陶瓷行业有一定的引领性作用，技术较为成熟，投资回报比较可靠，且市场需求量大，前景较为广阔。但因技术含量一般，所以与同类产品相比竞争优势一般。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。
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