山东大学张伟彬/郑州大学范冰冰等:巧借氮元素降低层错能,驱动(Ti,Zr)C调幅分解陶瓷硬韧协同提升

文章亮点

（1）采用第一性原理计算指导实验设计，成功预测并证实了氮（N）掺杂是降低(Ti, Zr)C陶瓷层错能的有效途径，为后续微结构调控与性能提升奠定了理论基础。

（2）通过将氮掺杂与高温时效处理相结合，在(Ti, Zr)C陶瓷中成功诱导并调控了“堆垛层错→位错源→位错网络”的微观结构演化路径，揭示了一种全新的位错增殖强韧化机制。

（3）采用优化的氮含量（25%）与时效工艺，制备出的(Ti, Zr)(C, N)陶瓷与初始材料相比，硬度提升约40%，断裂韧性提升约50%，实现了硬度与韧性的大幅协同增强。

作者及研究团队简介

张伟彬，山东大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。长期致力于高性能硬质耐磨材料、特种陶瓷材料与材料基因工程领域的研究。

范冰冰，郑州大学教授，博士生导师，《先进陶瓷（英文）》期刊副主编。主要从事微波烧结技术应用，功能陶瓷材料领域相关的研究工作。

作者及研究团队的其他研究

郑州大学范冰冰等综述：陶瓷基电磁屏蔽材料的原理、进展与展望

高峰论坛 | 张伟彬：复式碳化物陶瓷的调幅分解组织演化与性能增效机理研究

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