中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所胡小野研究员团队在先进陶瓷材料领域取得重要突破。该团队通过创新性工艺成功制备出具有阿基米德多面体结构的高质量硼化物陶瓷粉末，相关研究成果已发表于国际权威期刊《欧洲陶瓷学会杂志》(Journal of the European Ceramic Society)。

硼化物陶瓷材料因其卓越的耐高温性能(熔点超过3000℃)、优异的抗氧化性和耐腐蚀性，在航空航天、核能装备等极端环境应用中具有不可替代的作用。然而，传统制备方法难以获得高纯度、结构规整的硼化物陶瓷粉末，这严重制约了其性能提升和应用拓展。

研究团队针对这一技术瓶颈，对传统碳/硼热还原工艺进行了系统性改进。"我们创新性地引入了溶胶-凝胶辅助技术，实现了前驱体在分子尺度上的均匀混合，"胡小野研究员介绍道，"这种方法不仅降低了合成温度，还显著提高了产物纯度。"实验数据显示，采用新工艺制备的ZrB2和HfB2粉末纯度达到99.5%以上，远高于常规方法获得的产物。

在形貌控制方面，研究人员通过精确调控聚乙二醇(PEG)和油酸等分散剂的添加比例，成功实现了对粉末粒径的精准控制(100-500纳米范围)，并有效防止了颗粒团聚。更引人注目的是，团队首次获得了具有阿基米德多面体结构的硼化物陶瓷粉末，这种高度对称的几何形貌赋予材料独特的性能优势。

"阿基米德多面体结构具有更高的堆积密度和更少的晶界缺陷，"论文第一作者王明博士解释称，"这使材料在力学性能和热稳定性方面都得到显著提升。"高温性能测试表明，新型陶瓷粉末在1400℃氧化环境中暴露3小时后，表面形成的保护性氧化层厚度仅为86.43微米，较传统材料降低了约40%，展现出卓越的抗氧化能力。

该研究成果不仅为高性能硼化物陶瓷的制备提供了新方法，更在多个应用领域展现出广阔前景。在航空航天领域，这种新型材料可用于高超音速飞行器的热防护系统;在核能领域，其优异的耐辐照性能使其成为理想的反应堆内衬材料;在电子器件领域，特殊的几何结构还赋予其优异的导电特性。

研究团队表示，下一步将重点开展材料的规模化制备工艺优化和工程应用研究。通过与产业界的合作，加速推动这一创新成果的实际应用。业内专家认为，这项突破性工作将有力推动我国在超高温防护材料领域的技术进步，为相关高端装备的发展提供关键材料支撑。

更多信息： Zhen Wang 等，高结晶性阿基米德多面体(Zr0.5Hf0.5)B2纳米粒子的生长机理及烧结性能，《欧洲陶瓷学会杂志》 (2025)。