4月6日，韩国国立昌原大学（Changwon National University ）尖端材料融合学科的全相财（전상채，Sang-Chae Jeon）教授研究团队开发出了一种基于低温工艺的高性能陶瓷制造技术，并将该研究成果发表于陶瓷领域世界最高权威学术期刊之一的《Journal of Advanced Ceramics》。
该研究团队与低温烧结领域的全球领军人物——宾夕法尼亚州立大学的Clive A. Randall教授共同研究，采用了一种将近期备受关注的冷烧结工艺作为预处理，并与后续高温烧结相结合的阶段性工艺策略。结果，成功在比以往低很多的温度条件下，同时实现了高致密化和优异的机械性能。
特别是在180°C低温工艺与1200°C后热处理相结合的条件下，实现了高达理论密度98.11%的致密度，并达到了14.99 GPa的最高维氏硬度。考虑到传统8YSZ材料需要1400°C以上的高温才能确保95%以上的致密度，这一成果在能源效率方面具有重大意义。
研究团队还通过实时激光膨胀测量（原位膨胀法）精确分析了烧结过程中的收缩行为，并逐步阐明了压力、温度、溶剂各自对微观结构形成的影响。由此揭示了冷烧结阶段形成的颗粒排列和界面状态是决定后续高温烧结过程致密化路径的关键因素。
该研究的核心在于，通过实验证明，在陶瓷制造过程中，不仅仅是降低温度，而是通过设计初始微观结构来控制最终性能。特别是，根据溶剂条件可以选择性地实现高硬度或高断裂韧性，为按需定制材料设计提供了可能性。
该研究成果以《Combining multiple strategies for fast densification and superior mechanical properties in 8YSZ with cold sintering pre-treatment》为题，发表在国际知名学术期刊《Journal of Advanced Ceramics》上。
这项研究阐明了在基于低温工艺的陶瓷制造中，微观结构设计的重要性，预计未来将扩展到燃料电池、传感器、航空航天材料等多个领域，成为提高能源效率的下一代材料工艺技术。”
国立昌原大学的Sang-Chae Jeon教授、美国宾夕法尼亚州立大学的Clive A. Randall教授、中国西安交通大学的郭靖（Jing Guo）教授担任了本篇研究的共同通讯作者。
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