近日，哈尔滨工业大学“先进结构功能一体化材料与绿色制造技术”工业和信息化部重点实验室周玉院士、贾德昌教授团队李达鑫在International Materials Reviews上发表了题为“Principles, design, structure and properties of ceramics for microwave absorption or transmission at high-temperatures”的长篇综述文章。李达鑫为第一作者，李达鑫和贾德昌教授为共同通讯作者。International Materials Reviews杂志2021年的影响因子为19.559，是涉及金属、陶瓷、复合材料和电子材料领域的国际知名期刊，作为关注于理论和应用集合的权威信息来源，在材料科学界备受关注。

图1 多功能先进SiBOCN系亚稳陶瓷材料的制备、结构与应用

具有多种组成形式的非晶和/或纳米晶结构特征的多功能先进SiBOCN系亚稳陶瓷材料(包括SiBN，SiCN，SiON，SiOC、SiBCN，SiBON等)，具有优异的高温热稳定性、抗热震、耐烧蚀、抗氧化、宽温域/宽频率可调节介电性能等，受到国内外科研工作者广泛关注。本综述归纳总结了现阶该系亚稳陶瓷的研究发展现状，从制备技术路线、微波传输和吸收基本机制、多尺度结构设计、介电性能优化方法等方面进行了系统总结，并对未来研究方向与应用挑战进行了展望。

图2 基于机械合金化的无机法与有机前驱体裂解法(有机法)制备SiBOCN系亚稳陶瓷及其复合材料的技术路线

SiBN、SiON 和 SiBON 基陶瓷材料具有良好的微波透明特性，其介电性能对材料化学成分、相组成和微观组织结构极为敏感，因此可通过合理的成分设计，控制析出相种类及其含量、粒径、分布，引入合适的第二相和/或纤维实现介电性能的高效调节。通常采用介电常数和损耗正切值来评估该系亚稳陶瓷材料的透波性能，其介电常数须小于10，介电损耗应在10^-3~10^-4范围。针对高温复杂环境用雷达窗口和天线罩，该系陶瓷材料应能够在显著变化的工作温度和电磁波频率范围内保持介电性能的相对稳定。SiCN、SiOC和 SiBCN 基陶瓷的微波吸收特性由诸多因素决定，如材料相组成、晶体结构、相含量及其分布、相界面、纤维特性/连续性/与基体界面结构、复合比例等。反射损耗和有效吸收带宽等参数是评价其吸波性能优劣的关键指标。介电常数与材料厚度和入射电磁波辐照波长之间的良好匹配，才能实现入射波最大限度地进入材料内部而不在其前表面上反射，足够大的介电常数虚部或足够大的磁导率虚部才能保障较大的反射损耗。

尽管在SiBOCN系亚稳陶瓷的吸波/透波领域已取得了诸多进展，但仍有许多基础科学问题有待深入研究：如高温热-力-氧耦合条件下非晶的析晶热力学与动力学；非晶与电磁波的相互作用机理及非晶析出对材料高温吸波/透波的影响规律；有机法与无机法结合在制备新型高性能多功能SiBOCN系亚稳陶瓷方面表现出良好的潜力，应给予更多的关注；高温严苛服役环境下材料的失效行为与性能退化机制等。

团队相关基础研究成果在《美国陶瓷学会志》、《欧洲陶瓷学会志》等先进陶瓷领域国际著名期刊上发表论文60余篇，受邀在《Progress in Materials Science》、《科学通报》和《先进陶瓷杂志》上发表评述文章；受邀在国际陶瓷联盟大会、高温陶瓷基复合材料国际会议、环太平洋陶瓷与玻璃技术国际会议等学术会议作主题报告和邀请报告20余次；授权国家发明专利11项；相关成果曾获黑龙江省技术发明一等奖。

全文链接：https://doi.org/10.1080/09506608.2021.1941716