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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-07-15 21:35
PART.1什么是納米陶瓷
納米陶瓷,是指顯微結(jié)構(gòu)中的物相具有納米級尺度的陶瓷材料,即晶粒、晶界以及它們之間的結(jié)合都處在納米水平(1~100nm),利用納米技術(shù)得到的納米陶瓷材料在強度、韌性和超塑性方面都有大幅度提高,克服了工程陶瓷的許多不足。
納米陶瓷的分類:
①納米結(jié)構(gòu)陶瓷
在傳統(tǒng)陶瓷粉體中通過加入納米顆粒,或是將傳統(tǒng)陶瓷粉體納米化,通過在燒結(jié)凝固時控制凝固或結(jié)晶相的大小和分布,從而改變陶瓷顯微結(jié)構(gòu),以提高其硬度、強度、塑性和韌性等。
②納米功能陶瓷
通過添加具有獨特功能的納米相或顆粒,或本身在常規(guī)微米級時未能完全表現(xiàn)出來的通過超細(xì)化而具有特殊功能的納米陶瓷材料。
PART.2納米陶瓷的制備方法
納米陶瓷的制備
納米粉體的合成→素胚的成型→產(chǎn)品的燒結(jié)
物理制備方法制備納米粉體
熱物理法:蒸發(fā)凝聚法
在真空蒸發(fā)室內(nèi)充入低壓惰性氣體,加熱金屬或化合物蒸發(fā)源,由此產(chǎn)生的原子霧與惰性氣體原子碰撞而失去能量,凝聚而成納米尺寸的團簇,并在液氮冷卻棒上聚集起來,最后得到納米粉體。
機械法:高能機械球磨法
利用機械摩擦的方法得到納米晶粒。將粉體放在一個密閉容器中,隨著容器的旋轉(zhuǎn)、震動得到超細(xì)微粒。
化學(xué)制備方法制備納米粉體
氣相化學(xué)法:
化學(xué)氣相合成法可以認(rèn)為是惰性氣體凝聚法的一種變型,它既可制備納米非氧化物粉體,也可制備納米氧化物粉體。這種合成法增強了低溫下的可燒結(jié)性,并且有相對高的純凈性和高的表面及晶粒邊界純度。原料的坩堝中經(jīng)加熱直接蒸發(fā)成氣態(tài),以產(chǎn)生懸浮微粒和或煙霧狀原子團。原子團的平均粒徑可通過改變蒸發(fā)速率以及蒸發(fā)室內(nèi)的惰性氣體的壓強來控制,粒徑可小至3~4nm,是制備納米陶瓷Z有希望的途徑之一。
溶膠-凝膠法:
凝聚相合成是指在水溶液中加入有機配體與金屬離子形成配合物,通過控制PH值、反應(yīng)溫度等條件讓其水解、聚合,經(jīng)溶膠→凝膠而形成一種空間骨架結(jié)構(gòu),再脫水焙燒得到目的產(chǎn)物的一種方法。此法在制備復(fù)合氧化物納米陶瓷材料時具有很大的優(yōu)越性。凝聚相合成已被用于生產(chǎn)小于10nm的SiO2、Al2O3和TiO2納米團。
素胚成型方法
傳統(tǒng)方法:干壓成型、離心注漿法、擠壓法、注射法
新型方法:凝膠注膜法、直接凝固注模成型
燒結(jié)方法
傳統(tǒng)方法:無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)
新型方法:微波燒結(jié)、等離子體燒結(jié)、高壓燒結(jié)、爆炸燒結(jié)
PART.3納米陶瓷的應(yīng)用
防護材料:用于軍事裝備的制造
高溫材料:用于航空發(fā)動機的制造
吸波材料
人工器官的制造、臨床應(yīng)用:用于口腔醫(yī)學(xué)、關(guān)節(jié)材料、抗腫瘤材料的制造
電學(xué)性能的應(yīng)用
刀具材料
來源:Internet