納米晶塊體材料由納米級尺寸(1~100nm)的晶體所組成的三維塊狀材料。相比傳統的塊體材料，納米晶塊體材料的晶粒細小，使得塊體金屬納米晶材料中晶粒所占比例很小，晶界所占的比例很大，可占整個材料的50%或更多，因而具有很高的晶界能。此外，晶粒進入納米尺寸后，出現了量子隧道效應和小尺寸效應，再加上材料結構規整缺陷較少，這使得塊體納米晶材料呈現出特殊的物理、化學和力學性能（如高強度、高硬度、高韌性、超塑性等），在電子器件、醫學和健康、航天、航空和空間探索、環境、資源和能量、生物技術等領域具有廣泛的應用前景。

納米晶材料的二維模型

粉末冶金法作為一種利用粉末固結并燒結得到塊體材料的一種近凈成形新工藝，可制備各種復合材料和復雜結構的零部件，且材料利用率高、零件尺寸精度高。一般來說，粉末冶金法需要經過長時間的高溫燒結才能實現塊體材料的致密化，但高的燒結溫度不僅易帶來巨大的能源消耗，還會促進陶瓷晶粒的粗化，導致性能的下降，難以制備出晶粒細小的納米晶塊體材料。因此，為有效降低塊體材料的燒結溫度，制備出平均晶粒尺細小的納米晶塊體材料，東華大學羅維教授經過多年研究，利用微米級介孔粉體的空間限域以及可坍塌成納米級高燒結活性碎片的特性，成功實現低溫燒結可控制備結構-功能一體化塊體材料。

該方法采用的微米級介孔材料孔徑一般介于2 ~ 50 nm之間，孔道結構排列有序，且具有較高比表面積的多孔材料，利用其作為骨架，可在空間上限制材料內部的晶粒生長，有助于形成更細小的晶粒。而在特定條件下，介孔粉體又可以坍塌形成納米級碎片，這些納米級碎片具有較高燒結活性，可以原位產生燒結驅動力，因此在較低的溫度下（可在1000℃以下）就能開始燒結并形成致密的納米晶塊體材料。既大大降低了制備的能耗，還在無燒結助劑的情況下，為納米晶塊體材料的制備提供了一種低溫燒結的新思路，有望進一步拓展介孔材料的應用領域。

6月12日，在廣州日航酒店舉辦的“中國粉體工業百人論壇”上，粉體圈特別邀請東華大學的羅維教授來到現場，屆時他將分享報告《高活性介孔粉體的控制合成與燒結應用探索》，為您揭開這個新型工藝的神秘面紗，內容包括：

（1）利用兩親性嵌段共聚物模板劑的自組裝特性，結合輔助組裝策略和限域空間效應，有效的調控了有序介孔材料的各項結構參數，開發了新的合成方法。

（2）為了賦予介孔材料更多的功能性，探索了功能基元的負載和保護方式，合成了一系列新型功能化介孔材料，為后續功能性高溫塊體材料的低溫制備奠定了堅實的基礎。

（3）研究了高比表面積以及高能態介孔粉體的低溫燒結過程，揭示了多孔骨架的致密化機理，在低溫下獲得了性能優異的功能性塊體材料

報告人介紹

羅維，纖維材料改性國家重點實驗室、東華大學材料科學與工程學院教授、博士生導師。國家杰出青年基金獲得者，獲第十四屆中國硅酸鹽學會青年科技獎、第十一屆上海青年科技英才、國際材聯前沿材料青年科學家獎等獎項。主持國家自然科學基金（面上、青年），上海市自然科學基金，參與國家自然科學基金重點項目、國家重點研發計劃、上海市教委科研創新計劃等重要科研項目。

粉體百人論壇會務組