納米陶瓷課件

納米陶瓷AP0909238AP0909239指顯微結(jié)構(gòu)中的物相(包括晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔與尺寸缺陷等)都在納米量級的水平上的陶瓷材料。什么是納米陶瓷的呢？主要內(nèi)容1、陶瓷的發(fā)展歷史3、納米陶瓷的性能4、納米陶瓷制造5、納米陶瓷的一些用途2、納米陶瓷發(fā)展及前景（1）發(fā)展納米陶瓷是80年代中期發(fā)展起來的先進材料。由于它是界于宏觀物質(zhì)和微觀原子、分子的中間研究領(lǐng)域,它的出現(xiàn)開拓了人們認(rèn)識物質(zhì)世界的新層次,對材料的工藝,制備科學(xué),以至整個材料科學(xué)帶來了新的研究內(nèi)涵。

2、納米陶瓷發(fā)展及前景（2）前景納米陶瓷作為一種新型高性能陶瓷,是近年發(fā)展起來的一門全新的、將成為新世紀(jì)重要的高新技術(shù)產(chǎn)品,越來越受到世界各國科學(xué)家的關(guān)注,納米陶瓷的研究與發(fā)展,必將引起陶瓷工業(yè)的發(fā)展與變革。納米陶瓷在建筑行業(yè)、電子領(lǐng)域、生物領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、精密設(shè)備領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域以及在某些領(lǐng)域中的抗菌方面都有廣泛的應(yīng)用。3、納米陶瓷的性能welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience納米陶瓷的性能納米粉末的巨大比表面,使得粉體燒結(jié)的表面能劇增,引起擴散速率的增加和擴散路徑的縮短。由于顆粒接觸表面增加,增加了反應(yīng)的機率和反應(yīng)速率。因此,納米粉末的出現(xiàn),大大改變了材料的燒結(jié)動力學(xué),使陶瓷燒結(jié)有了很大的改變，因此也給納米陶瓷在強度、韌性、燒結(jié)性、超塑性等性能上具有不可超越的優(yōu)越性。（2）韌性

傳統(tǒng)的陶瓷由于其粒徑較大，在外表現(xiàn)出很強的脆性，但是納米陶瓷由于其晶粒尺寸小至納米級，在受力時可產(chǎn)生變形而表現(xiàn)出一定的韌性。如室溫下的納米TiO2陶瓷表現(xiàn)出很高的韌性，壓縮至原長度的1/4仍不破碎。（3）燒結(jié)特性 納米陶瓷材料的燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)陶瓷材料約低600°C，同時陶瓷的致密化速率也迅速提高。并且控制燒結(jié)的條件，可獲得晶粒粉粒均勻的納米陶瓷塊體。（4）超塑性

美國學(xué)者在四方二氧化鋯中加入Y2O3的陶瓷材料中觀察到超塑性達800%。上海硅酸鹽研究所研究發(fā)現(xiàn)，納米3Y-TZP陶瓷（100nm左右）在經(jīng)室溫循環(huán)拉伸試驗后，其樣品的斷口區(qū)域發(fā)生了局部超塑性形變，形變量高達380%。 主要有氣相高溫裂解法、噴霧轉(zhuǎn)化法和化學(xué)氣相合成法。 化學(xué)氣相合成法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，也有比較高的純凈性和表面及晶粒邊界純度。原料經(jīng)加熱直接蒸發(fā)成氣態(tài)，以產(chǎn)生懸浮微粒或煙霧狀原子團。原子團的平均粒徑通過改變蒸發(fā)速率以及蒸發(fā)室內(nèi)的惰性氣體的壓強控制，粒徑可小至3～4nm。（1）氣相合成（2）凝聚相合成（溶膠----凝膠法） 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。另外我國上海硅酸鹽研究所在研制一種陶瓷中采用了原位包裹法合成高均勻性、高燒結(jié)活性的復(fù)合納米陶瓷粉體；采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)完成陶瓷材料的燒制，僅在幾分鐘的時間內(nèi)就能實現(xiàn)陶瓷的致密化