SiC多孔陶瓷因其低密度、优异的耐高温、抗腐蚀及耐氧化等特点，在高温隔热、腐蚀性气体过滤和高温轻质结构件等领域有着独一无二的优势。然而，陶瓷材料天然的脆性问题，且大量的气孔通常作为裂纹萌生位点，使得多孔SiC陶瓷在高气孔率条件下往往面临着强度低、脆性大、可靠性差的困境，严重制约了其实际应用。

针对上述问题，王红洁教授团队以单晶SiC纳米线气凝胶为基体，通过构建具有高交联程度的层状SiC@热解碳（PyC）核壳纳米线网络，结合前驱体浸渍热解法（PIP），获得了优异强韧性的多孔SiC陶瓷。该多孔SiC陶瓷因存在丰富的纳米线/PyC、PyC/多孔SiC基体间的界面，在43%气孔率下，弯曲强度达187 MPa，压缩强度为215 MPa，断裂韧性为3.4 MPa·m^1/2，且具有优异的机械能吸收能力（19.3 MJ m^-3）。上述成果以《强韧多孔SiC陶瓷》（Strong and Tough Porous Silicon Carbide Ceramics）为题，于近期发表在《美国化学学会·纳米》(ACS Nano)上。西安交通大学材料学院青年教师卢德为论文的第一作者，青年教师庄磊和王红洁教授为论文的共同通讯作者。西安交通大学金属材料强度全国重点实验室为论文的唯一通讯单位。

该工作得到了国家自然科学基金的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5c00570

近年来，王红洁教授团队在硅基陶瓷纳米线气凝胶及其力学性能调控方面取得了系列进展：高比强度且抗损伤的多孔SiC陶瓷（Nano Lett. 2024, 24, 10313-10321）；1400 ℃下具有优异弹性的Si₃N₄@PyC纳米线气凝胶（ACS Nano 2024, 18, 15950-15957）；轻质高强SiC纳米线骨架（ACS Nano 2023, 17, 1166-1173）;强且韧的柔性陶瓷气凝胶（Nat. Commun., 14.1 (2023): 7057.）。