预应力增强传统陶瓷的研究进展——从钢化玻璃到钢化陶瓷

作者：孙熠; 包亦望^*; 李月明; 万德田; 李恺; 潘国翔; 吴天野

来源：陶瓷学报, 2020, 41(04): 477-484.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2020.04.003

• 预应力设计
• 传统陶瓷
• 高强度
• 涂层

大幅度提高陶瓷的强度是传统陶瓷行业亟待解决的关键技术难题。采用致密化、细晶化或引入增强相等方式来提高传统陶瓷强度,因受到施工设备、生产成本等因素的限制,亦难于大规模的推广应用。类似于钢化玻璃,在陶瓷表面形成一层压缩残余应力可大幅度提高强度的思路,一直吸引着材料学家的研究兴趣。本文总结了当前预应力增强传统陶瓷的国内外研究进展,提出了预应力涂层增强陶瓷设计,并以景德镇地区日用陶瓷为例对比了不同预应力设计的增强效果。结果显示,预应力涂层增强设计能够极大限度地提高陶瓷强度,且具普遍性、不受形状和尺寸限制等优势。钢化陶瓷的实质就是"预应力陶瓷",它的提出与实施对推动陶瓷行业"节能降耗"的发展,突破陶瓷行业走向"低碳"的技术瓶颈具有重大的意义,显示了诱人的应用前景。

• 单位
  中国建筑材料科学研究总院; 景德镇陶瓷大学