◎华中科技大学教授 熊惟皓

高性能低成本无钴金属陶瓷制品及其产业化

◎华中科技大学教授 熊惟皓

“高性能低成本无钴金属陶瓷制品及其产业化”项目属于新材料领域。硬质合金是目前应用最广泛的硬质材料，主要用于制作工模具和耐磨零部件，但高温性能不理想，制约了其应用，且主要原料钨为稀缺战略资源，全球钨探明储量约为290万吨，面临资源枯竭，美、日、中等多国已颁布法规对钨进行战略储备或限量开采。因此，迫切需要研发高温性能优异、稀缺战略资源含量少的硬质材料，以促进制造业的发展，并实现钨资源的可持续利用。

开发的部分代表性无钴金属陶瓷产品

无钴金属陶瓷采用碳氮化钛作陶瓷相、镍作金属粘结相，耐高温、耐磨性、耐腐蚀性优于硬质合金和含钴金属陶瓷。制作该陶瓷的主要原料钛，资源丰富，全球探明储量达24亿吨，是制作高端工模具和耐磨零部件的理想材料。但自问世以来，无钴金属陶瓷强韧性低的难题长期未得到解决，致使其无法得到应用和推广。

华中科技大学1990年开始从事无钴金属陶瓷应用基础研究，依托材料成形与模具技术国家重点实验室良好的科研条件，发明了陶瓷晶粒环形相增塑实现增强增韧、陶瓷晶粒亚微米化/纳米复合增强增韧、相界面微晶化增强增韧等制备技术，解决了无钴金属陶瓷难以兼有高硬度和高强韧性的世界性技术难题。学校自主开发的系列高性能低……