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陶瓷材料具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、電絕緣等一系列優點。但是，其質地脆硬，難以機械切削加工。利用納米復合技術，在氧化鋁、碳化硅、氮化硅等陶瓷基體中，原位添加形成納米可切削相，制備出納米復相可加工陶瓷，能夠用普通刀具車削、銑削、鉆孔，制造形狀復雜、尺寸精密的陶瓷部件。 近年來，在國家863項目支持下，本課題組致力于高性能可加工陶瓷材料的研發工作，采用濕化學方法，結合熱壓或常壓燒結，制備出多種可加工陶瓷材料及部件，保持了陶瓷材材的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕和電絕緣性能，同時，能夠機械加工出復

項目簡介陶瓷材料具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、電絕緣等一系列優點。但是，其質地脆硬，難以機械切削加工。利用納米復合技術，在氧化鋁、碳化硅、氮化硅等陶瓷基體中，原位添加形成納米可切削相，制備出納米復相可加工陶瓷，能夠用普通刀具車削、銑削、鉆孔，制造形狀復雜、尺寸精密的陶瓷部件。近年來，在國家 863 項目支持下，本課題組致力于高性能可加工陶瓷材料的研發工作，采用濕化學方法，結合熱壓或常壓燒結，制備出多種可加工陶瓷材料及部件，保持了陶瓷材材的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕和電絕緣性能，

所屬行業領域 平板顯示及光通訊 成果簡介 藍相液晶由于具有快速的電光響應速度（亞毫秒級）、無需彩色濾光片、無需取向處理、無需視角補償膜等優點，而被譽為最具革命性的新一代液晶顯示材料。然而目前藍相液晶材料存在藍相溫域窄（通常僅有1～3oC）、驅動電壓高以及電光遲滯等問題，限制了其產業化進程。本成果通過開發納米粒子摻雜藍相液晶復合顯示材料，具有較寬的藍相溫域（-10～10

基于半導體異質結概念，首次通過工藝簡單，成本低廉熔融鹽法合成一系列鉭酸鈣基半導體異質結復合材料，發現了兩元及多元半導體復合物組分及其含量可通過改變前驅物比例簡單調控，證明該異質結復合物相，組分變化與光催化制氫性能有著密切關系，闡明不同鉭酸鈣晶相界面異質結形成促進光生電荷有效分離機制，極大地提高光催化制氫性能。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨 烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑 戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立 且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具 有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦 特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國 內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價 值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換 與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。 項目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成 三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質， 而且具備優良的機械及光電性能。 2. 在國內外首次觀察到厘米級尺寸的裸眼可見的宏觀石墨烯樣 品，只依靠瓦特級別的光作為單一驅動源，即可實現較大距離(數十厘 米)的有效的運動，并提出了光致電子發射驅動的機理解釋上述三維 石墨烯體相材料獨特的光驅動， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過有效合理的結構構筑手 段，能夠得到以二維石墨烯作為構成單元，并有效保留其獨特二維性 質和兼具三維宏觀形態的石墨烯體相材料，此項研究為其它二維材料 的開展類似工作并拓展其應用提供了范例和思路。已取得的成果： 項目的標志性研究結果于 2015 年 6 月在線發表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式發表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 發表了專題評論。英國著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”為題報道了此研究， 指出該成果“再為石墨烯這種優良材料增添了一種驚人的性能”。國 內主要媒體包括人民日報、光明日報、新華網以及多家門戶網站等均 對此研究進行了報道，中央電視臺《新聞聯播》欄目于 2015 年 6 月 21 日也對此進行了報道。 市場應用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動力源問題一直羈絆 著人類無法走得更遠。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學驅 動，即通過噴射燃燒的化學物質來獲得驅動力，光直接驅動飛行是科 學界和航空界多年的夢想。

1.亞毫米尺寸單層導電納米材料，實現高產量產率原 子級薄樣品的宏量制備。 2. 成膜平整，粗糙度在 10 納米以內，平整度遠好于 ITO 和銀納米線薄膜。 3. 膜具高透光率和柔性，其導電性優于 ITO 。

納米粒子由于具有非常小的顆粒尺寸和大的比表面積，通常顯示出許多不同于常規塊體材料的電、磁、光和化學特性，在現代工業、國防和高技術發展中充當著重要的角色。隨著科學技術的迅速發展，對材料性能的要求也越來越高，因此尋找一種可替代液相法的真空氣相法來獲得表面清潔納米粒子的制備技術是開發具有優異性能新型納米結構材料的迫切要求。特別是納米粒子組裝復合薄膜材料由于具有傳統復合材料和現代納米材料兩者的優越性，成為一個重要的前沿研究熱點，它有望將“傳統功能材料”通過“納米復合化”達到進一步提高和拓展材料性能的目的。