纳米陶瓷材料制备技术及应用

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为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划纳米陶瓷材料制备技术及应用　　电子陶瓷工艺原理大作业　　班级：　　姓名：　　学号：　　纳米陶瓷材料的制备技术及应用　　概述陶瓷材料作为材料的三大支柱之一,在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但是,由于传统陶瓷材料质地较脆,韧性、强度较差,因而使它的应用受到了较大的限制,随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性.英国著名材料专家Ｃａｈｎ指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径,因此纳米陶瓷的研究就成了当今材料科学研究的热点领域。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　纳米材料一般指尺寸为1～100ｎｍ,处于原子团族和宏观物体交接区域内的粒子。而从原子团族制备材料的方法,称这为纳米技术.纳米材料由于具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应而产生奇异的力学、电学、磁学、热学、光学和化学活性等特性,它既是一种新材料又是新材料的重要原料。所谓纳米陶瓷,是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料,也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上.由于界面占有可与颗粒相比拟的体积百分比,小尺寸效应以及界面的无序性使它具有不同于传统陶瓷的独特性能。　　本文将描述纳米陶瓷的主要制备技术及纳米陶瓷在光学、电学、力学等科学领域的应用。　　关键词　　纳米陶瓷、制备、应用　　Depositiontechnologiesandapplicationof　　nano-technologyceramicmaterials　　AbstractAsoneofthethreepillarsoftheceramicmaterialmaterial,playsanimportantroleindailylifeandindustrialproduction.However,sincetheconventionalceramicmaterialsbrittletexture,toughness,strengthispoor,thusmakingtheapplicationhasbeengreaterrestrictions,withtheextensiveapplicationof目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　nanotechnology,nano-ceramicattendant,hopingtoovercometheceramicmaterialbrittle,liketheceramicmetalwiththesameflexibilityandworkability.CahnpointedoutthatthefamousBritishexpertsnano-ceramicmaterialisastrategicwaytosolvethebrittlenessofceramics,sotheresearchofnano-ceramicmaterialhasbecomeahotareaofscientificresearchtoday.　　Nanomaterialsgenerallyreferstothesizeof1~100nm,familiesandgroupsofatomsintheparticletransferofmacroscopicobjectswithintheregion.Fromthemethodofradicalethnicmaterialpreparation,sayingitisnanotechnology.Nanomaterialshavesurfaceeffect,volumeeffect,thequantumsizeeffectand　　macroscopicquantumtunnelingeffectandproducebizarremechanical,electrical,magnetic,thermal,optical,andchemicalactivityandothercharacteristics,itisbothanewandanimportantrawmaterialofnewmaterials.Theso-callednano-ceramic,referstothemicrostructureofceramicmaterialswithnanometer-scalephase,iegrainsize,grainboundarywidth,thesecondphasedistribution,defectsize,etc.areonthenanometerlevel.Sincetheinterfacecanhaveadifferentshareuniquepropertiescomparedtoconventionalceramicparticlespreparedbythevolumepercentageofthesmallsizeeffectandmaketheinterfacedisorder.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　Themainpreparationtechniquesofnanoceramicandnano-ceramic　　applicationsinthefieldofscienceoptical,electrical,mechanical,etc.Thisarticlewilldescribe.　　KeyWords　　前言Nano-ceramic,depositiontechnologies,application　　陶瓷材料在日常生活、工业生产及国防领域中起着举足轻重的作用。但是，　　由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了很大限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服传陶瓷的脆性，使其具有像金属一样的柔韧性和可加工性。与传统陶瓷相比。纳米陶瓷的原子在外力变形条件下自己容易迁移，因此表现出较好的韧性与一定的延展性，因而从根本上解决了陶瓷材料的脆性问题。英国著材料科学家卡恩在Nature杂志上撰文道：“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。”?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　所谓纳米陶瓷，是指陶瓷材料的显微结构中，晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸都限于100nm以下，是上世纪80年代中期发展起来的新型陶瓷材料。由于纳米陶瓷晶粒的细化，品界数量大幅度增加，可使材料的韧性和塑性大为提高并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要的影响，从而呈现出与传统陶瓷不同的独特性能，成为当今材料科学研究的热点。　　目录　　摘要……………………………………………………………………2前言……………………………………………………………………3　　第一章纳米陶瓷加工中的理论问题………………………………6　　决定陶瓷性能的主要因素　　扩散及烧结　　纳米陶瓷的超塑性　　纳米陶瓷增韧　　第二章制备工艺和方法……………………………………………9　　热化学气相反应法(CVD法)　　激光气相法(LICVD法)　　等离子体气相合成法(PCVD)　　高压水热法　　溶胶-凝胶(SOL-GEL)法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　第三章纳米陶瓷的应用…………………………………………19在力学方面的应用　　在光学方面的应用　　在磁学方面的应用　　在电学方面应用在生物、医学方面的应用　　结论………………………………………………………………22参考文献……………………………………………………………23　　纳米陶瓷材料的制备及应用　　陶良寿　　摘要：本文主要介绍了纳米陶瓷的制备方法及性能并说明了纳米陶瓷材料以后的应用，发展，为以后的发展做参考。纳米陶瓷的特性主要介绍了力学性能，磁学性能等。合成法中主要介绍了物理法和化学法。物理法主要介绍了蒸发凝聚法和高能机械球磨法，化学法介绍了气相合成法和液相化学法。纳米陶瓷的应用非常广泛，可以应用于防护材料，.高温材料，吸波材料及人T器官的制造、临床应用，电学性能更是广泛应用在军用、商用及民用领域。关键字：纳米陶瓷；制备；发展；性能　　0引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　工程陶瓷具有硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及质量轻、导热性能好等优点，因而得到了广泛的应用，但是工程陶瓷的缺陷在于它的脆性、均匀性差、可靠性低、韧性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。利用纳米技术开发的纳米陶瓷材料是指在陶瓷材料的显微结构中，晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平，使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高，克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁学、光学等性能产生重要影响，为替代工程陶瓷的应用开拓了新领域。1陶瓷的发展历史　　陶瓷是人类最早利用自然界提供的原料制造而成的材料。旧石器时代,人们就发现经火煅烧过的粘土,其硬度和强度都大大提高,而且不再被水瓦解。于是,就有了利用粘土的可塑性,将其加工成所需的形状,然后用火烧制成的陶器。随着金属冶炼术的发展,人类掌握了通过鼓风机提高燃烧温度的技术,并且发现,有一些经高温烧制的陶器,由于局部熔化变得更加致密坚硬,完全改变了陶器多孔,透水的缺点。经过长期的摸索和经验积累,以粘土,石英,长石等矿物原料配制而成的瓷器出现了。　　从陶器发展到瓷器,是陶瓷发展过程中的一次重大飞跃。这种传统的瓷器,从结构上来看,是由玻璃相结合在一起的、由许多微小的晶粒构成的物体。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　随着科学技术的高速发展,人们迫切需要大量强度很高,绝缘性能良好的陶瓷材料。此时,人们发现,尽管陶瓷中的玻璃相使陶瓷变得坚硬、致密,然而它却妨碍了陶瓷强度的提高。同时,玻璃相也是陶瓷绝缘性能,特别是高频绝缘性能不好的根源。于是,玻璃相含量比传统陶瓷低的一些强度高,性能好的材料不断涌现。　　从传统陶瓷到先进陶瓷,是陶瓷发展过程中的第二次重大飞跃。两者的区别在于,在原材料、制备工艺、显微结构等方面存在相当的差别或侧重。传统陶瓷多数采用天然矿物原料,或经过处理的天然原料;而先进陶瓷则多数采用合成的化学原料,有时甚至是经特殊工艺合成的化学原料。　　近年来,先进陶瓷在材料和制备技术方面的研究都取得了很大的进展,特别是把陶瓷的制备、组成、结构和性能联系起来进行。综合研究的结果使陶瓷学家认识到,陶瓷的显微结构有着举足轻重的作用。即使化学组成完全相同,采用不同的制备工艺技术,有时甚至只有很微小的差别便可能导致显微结构发生很明显的变化,材料的性能常常相差非常大。　　从先进陶瓷发展到纳米陶瓷是陶瓷发展过程中的第三次飞跃。纳米陶瓷将给人们提供更新更好的材料。　　2纳米陶瓷简介目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　纳米陶瓷是80年代中期发展起来的先进材料。由于它是界于宏观物质和微观原子、分子的中间研究领域,它的出现开拓了人们认识物质世界的新层次,对材料的工艺,制备科学,以至整个材料科学带来了新的研究内涵。虽然,电子显微镜,包括扫描电子显微镜和透射电子显微镜以及高分辨电镜和分析电镜等现代表征技术的发展,使人们能进入到纳米量级(10-9m)线度上来研究纳米陶瓷中晶界的化学组分及显微结构,但由纳米材料所引起的诸如超微粉体学,烧结动力学,各种掺入纯物质的纳米陶瓷的显微结构以及由此引起的物理性能的变化,都是当今研究陶瓷的热门话题,还有待于人们进一步的研究　　3纳米陶瓷的特性　　1．超塑性　　陶瓷的超塑性是由扩散蠕变引起的晶格滑移所致。扩散蠕变率与扩散系数成正比，与晶粒尺寸的3次方成反比，普通陶瓷只有在很高的温度下才表现出明显的扩散蠕变。而纳米陶瓷的扩散系数提高了3个数量级．晶粒尺寸下降了3个数量级。因而其扩散蠕变率较高，在较低的温度下。因其较高的扩散蠕变速率而对外界应力做出迅速反应．造成晶界方向的平移，表现出超塑性。使其韧性大为提高。　　2．扩散与烧结性能目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　由于纳米陶瓷材料存在着大量的界面，这些界面为原子提供了短程扩散途径，与单晶材料相比，纳米陶瓷材料具有较高的扩散率。增强扩散能力的同时又使纳米陶瓷材料的烧结温度大为降低。　　3．力学性能　　不少纳米陶瓷材料的硬度和强度比普通陶瓷材料高出4～5倍。在陶瓷基体中引入纳米分散相并进行复合，不仅可大幅度提高其断裂强度和断裂韧性，明显改善其耐高温性能，而且也能提高材料的硬度、弹性模量和抗热震、抗高温蠕变的性能。　　在氧化铝陶瓷中添加纳米α-Al2O3粉，发现随着纳米α-Al2O3粉添加量的增加和成型压力的提高，陶瓷的维氏硬度和断裂韧性都有所提高。这是因为随着纳米α-Al2O3粉添加量的增加，微米颗粒形成的孔隙被填充减小，堆积密度提高，陶瓷烧结后的密度也得到提高。此外，添加纳米α-Al2O3粉后，小尺寸晶粒增多，使裂纹扩展途径弯折．增加了裂纹扩展长度．降低了裂纹扩展速率，有利于氧化铝陶瓷韧性的提高。左图给出了氧化铝陶瓷试片的维氏硬度、断裂韧性与纳米α-Al2O3粉添加量的关系。　　虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决．但其优良的力学性能使其具有广阔的应用前景。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　4．磁学性能晶粒中的磁各向异性与颗粒的形状、晶体结构、内应力以及晶粒表面的原子状况有关。由于纳米颗粒尺寸超细．其磁学性能与粗晶粒材料有着显著的区别，表现出明显的小尺寸效应。另外在纳米材料中存在大量的界面成分。当晶粒尺寸减小到纳米级时。晶粒之间的铁磁相互作用开始对材料的宏观磁性有着重要影响。与铁磁原子类似，根据相互作用的大小，纳米晶粒体可表现出超顺磁性、超铁磁性、超自旋玻璃态等特性　　【1】　　纳米陶瓷粉体的制备是纳米陶瓷材料制备的基础，现在已发展了多种纳米陶瓷粉体的制备方法。　　4．1物理制备方法　　物理制备方法主要是蒸发凝聚法和高能机械球磨法两种。　　蒸发凝聚法：在真空蒸发室内充入低压惰性气体，加热金属或化合物蒸发源，由此产生的原子雾与惰性气体原子碰撞而失去能量，凝聚而成纳米尺寸的团簇，并在液氮冷却棒上聚集起来，最后得到纳米粉体。１９８７年美国Ａｒｇｏｎｎｅ实验室的Ｓｉｅｇｌｅｓ采用此法成功地制备了Ｔｉ０２纳米陶瓷粉体，粉体粒径为５—２０ｎｍ。　　高能机械球磨法：利用机械摩擦的方法得到纳米晶粒，见图ｌ。是将粉体放在一个密闭的容器中，随着容器的旋转、振动或剧烈摇动而得到超细微粒　　ｎｍ左右的压电陶瓷粉体。【3】【2】。采用此法已制备了１９目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　此外还有机械粉碎、电火花爆炸法等其他物理制备技术。一般说来，纳米陶瓷粉体物理制备方法的工艺条件较为苛刻，应用范围较窄，粉体粒径控制较为困难，而化学制备方法是在液相和气相条件下，首先形成离子或原子，然后逐步长大，形成所需要粉体，容易得到粒径小、纯度高的超细粉。　　4．2化学制备方法　　化学制备方法分为气相化学法和液相化学法。　　气相化学法：是在远高于热力学计算临界反应温度条件下，反应产物蒸气形成很高的过饱和蒸汽压，使其自动凝聚形成大量的晶核。这些晶核在加热区不断长大，聚集成颗粒。随着气流进入低温区，颗粒生长、聚集、晶化过程停止，最终在收集室内收集得到纳米陶瓷粉体。上海硅酸盐研究所的研究人员在１１００～１４００℃温度下，分别用ｓｉ２ｃ１２、ＮＨ３、Ｈ２作为硅、碳、氮源和载气，制得了平均粒径为３０～５０ｎｍ的Ｓｉｃ纳米粉和平均粒径小于３５ｎｍ无定形ＳｉＣ／ｓｉ３Ｎ４纳米复合粉体【4】。气相化学合成按加热热源可分为电阻法、等离子体法、激光法和电子束法等。对于原料容易挥发、蒸汽压高、反应温度不是太高的、反应性高的有机硅、金属氯化物或其它化合物，采用电阻加热法即可。目前有产业化趋势的制备方法是等离子体法和激光法。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　等离子体法是纳米陶瓷粉体制备的常用方法之一，用该方法制得了Ａ１２０３、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣ、ＡｌＮ、ｚｒＮ、ＴｉＮ等氮化物纳米陶瓷粉体【5】。　　激光诱导气相沉积法的基本原理是利用反应气体分子对特定波长激光束的吸收，引起反应气体分子激光光解、激光热解、激光光敏化和激光诱导化学合成反应，　　【6】经成核生长成超细粉末。　　液相化学方法是通过液相来合成粉体，包括沉淀、溶胶凝胶、喷雾热解、水热合成。沉淀法：在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂得到陶瓷前驱体沉淀物，再将其煅烧形成纳米陶瓷粉体。为了避免严重的硬团聚，往往引入冷冻干燥、超临界干燥、共沸蒸馏等技术手段。已制备Ｙ－ＴｚＰ和Ｙ２０３一Ｚｒ０２粉体。　　溶胶凝胶法：是２０世纪６０年代发展起来的一种方法，早期主要用于制备陶瓷材料，其原理是将醇盐溶解于有机溶剂巾，通过加入蒸馏水使醇盐水解、聚合、形成溶胶，然后随着水的加入转变成凝胶。凝胶在真空状态下低温干燥，得到疏松的干凝胶，再将其高温煅烧，可得到氧化物纳米陶瓷。采用溶胶凝胶法很容易合成Ａ１２０３、Ｆｅ２０３、ｚｒ０２以及氧化物复合粉等纳米粉体。天津大学的侯峰等人也冈此法制备了钙钛矿纳米陶瓷薄膜。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　喷雾热解法：将金属盐溶液以雾状喷人高温气氛中，此时立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解，随后因过饱和而析出固相，从而直接得到氧化物纳米粉体。或者将溶液喷人高温气氛中干燥，然后再经热处理形成粉体。赵新等用喷雾热解法合成了纳米复合粒子【9】。　　水热合成法：是在密闭反应器中以水溶液作为反应体系，通过将水溶液加热至临界温度来进行材料制备。利用超临界的水热合成装置，可连续获得Ｆｅ２０３、Ｔｉ０２、Ｚｒ０２、ＢａＯ．６Ｆｅ２０３、Ｆｅ３０４、Ｎｉｏ、ｃｅ０２等一系【7】【8】　　列纳米氧化物粉体【10-12】。　　5.纳米陶瓷材料的应用　　1.防护材料　　普通陶瓷在被用作防护材料时，由于其韧性差，受。到弹丸撞击后容易在撞击区出现显微破坏、垮晶、界面破坏、裂纹扩展等一系列破坏过程，从而降低了陶瓷材料的抗弹性能。纳米陶瓷耐冲击的性能，可有效提高主战坦克复合装甲的抗弹能力，增强速射武器陶瓷衬管的抗烧蚀性和抗冲击性；由防弹陶瓷外层和碳纳米管复合材料作衬底，可制成坚硬如钢的防弹背心：在高射武器方面如火炮、鱼雷等，纳米陶瓷可提高其抗烧结冲击能力，延长使用寿命。目前，国外复合装甲已经采用高性能的防弹材料，在未来的战争中，若能把纳米陶瓷用于车辆装甲防护，会具有更好的抗弹、抗爆震、抗击穿能力，提供更为有力的保护目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2.高温材料　　纳米陶瓷高耐热性、良好的高温抗氧化性、低密度、高断裂韧性、抗腐蚀性和耐磨性，对提高航空发动机的涡轮前温度，进而提高发动机的推重比和降低燃料消耗具有重要作用，有望成为舰艇、军用涡轮发动机高温部件的理想材料，以提高发动机效率、可靠性与工作寿命【14】。　　3.人T器官的制造、临床应用　　随着纳米材料研究的深入，纳米生物陶瓷材料的优势将逐步显现，其强度、韧性、硬度以及生物相容性都有显著提高。例如当羟基磷灰石粉末中添加10％～70％的ZrO2粉末时，材料经l300~1350oC热压烧结，其强度和韧性随烧结温度的提高而增加纳米SiC增强羟基磷灰石复合材料比纯羟基磷灰石陶瓷的抗弯强度提高倍、断裂韧性提高2倍、抗压强度提高　　倍，与生物硬组织的性能相当。Erbe等用纳米技术制备出纳米磷酸三钙，它不仅可以作为骨髓细胞的细胞骨架，还可以加速骨的形成。纳米胶原与羟基磷灰石陶瓷复合，其强度比羟基磷灰石陶瓷提高两三倍，胶原膜还有利于孔隙内新生骨的长入．植入狗股骨后仅4周．新骨即已充满大的孔隙【16】。　　4.吸波材料目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　陶瓷材料除具有优良的力学性能和热物理性能外，高的机械强度、化学稳定性好，同时又具有吸波功能，能满足隐身要求，已被广泛用作吸收剂。据报道，Ｆ—１１７隐身飞机的尾喷管上用的就是陶瓷吸波材料，可以承受１０９３℃的高温，法国采用陶瓷复合纤维也制造出了无人驾驶的隐身飞机。随着技术的进步，吸波材料向“薄”、“轻”化发展；兼容吸收毫米波、厘米波和米波；追求宽频带吸收。而纳米材料在这方面具有得天独厚的条件：良好的吸波性能；宽频带、兼容性好、质量轻、厚度薄等特点，使得纳米陶瓷材料成为陶瓷吸波材料研究重要方向之一。目前研究较多的纳米碳化硅陶瓷吸波材料，不仅吸波性能好、能减弱发动机红外信号，而且具有密度小、强度高、韧性好、电阻率大等特点，是国内外发展很　　。快的吸收剂之一【17-20】　　5.电学性能的应用【15】【13】。　　压电陶瓷广泛用于电子技术、激光技术、通讯、生物、医学、导航、自动控制、精密加工、传感技术、计量检测、超声和水声、引燃引爆等军用、商用及民用领域。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　陶瓷材料作为材料业的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。纳米陶瓷作为一种新型高性能陶瓷，是近年发展起来的一门全新的科学技术，它将成为新世纪最重要的高新技术，将越来越受到世界各国科学家的关注。纳米陶瓷的研究与发展必将引起陶瓷工业的发展与变革，以及引起陶瓷学理论上的发展乃至建立新理论体系，以适应纳米尺度的研究需要，使纳米陶瓷材料具有更佳的性能，以致使新的性能、功能的出现成为可能。　　纳米科技的产业化前景广阔。我们期待着纳米陶瓷在工程领域乃至日常生活中得到更广　　泛的应用。　　参考文献：　　[1].李咏梅，刘欣，贾虎生．纳米α-Al2O3粉添加对氧化铝陶瓷性能的影响[J]．太原理丁大学学报，XX．38(2)：98—100。　　[2]ＳｉｅｇｅｌＲ，ＲａｍａｓａｍｙＳ，ＨａｈｎＨ，ｅｔａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａＩｌｄｐｍｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａＩｌｏｐｈａｓｅＴｉＯ２[J]Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，１９８８，３：１３６７。　　[3]江炎兰，张金春，王杰，等．纳米材料的性能与应用—金属及其合金[J]．兵器材料科学与工程，２００ｌ，２４：４５。　　[4]田明原，施尔畏，郭竟坤．纳米陶瓷与纳米陶瓷粉末［J］．无机材料学报，１９９８，１３：１２９。　　[5]宋桂明，周玉，白后善．纳米陶瓷粉体的制备技术及产业化［J］．矿冶，２００ｌ，１０：５５。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　[6]张立德，牟季美．纳米材料和纳米结构［Ｍ］．北京：科学出版社，２００１：１１８　　[7]张志锟，崔作林．纳米技术与纳米材料[Ｍ]．北京：国防工业出版社，２０００：３．１３，８５．１５５。　　[8]徐廷献，侯峰，阴育新．钙钛矿复合氧化物纳米陶瓷薄膜材料的结构[Ｊ]．天津大学学报，２００．３３：３９７　　[9]赵新，黄粤．９６’材料研讨会一功能材料ＥＩ．２[ｃ]．北京：化学工业出版社，１９９６：２１。　　[10]ＨａｋｕｔａＹ．ＡｄｓｃｈｉｒｉＴ，ＳｕｚｕｋｉＴ，ｅｔａ１．Ｆｌｏｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒａｐｉｄｌｙｐｍｄｕｃｉｎｇｂａｒｉｕｍｈｅｘａｆｅｒｒｉｔｅｐａｎｉｃｌｅｓｉｎｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｗａｔｅｒ[J]．Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，１９９８，８ｌ：２４６。　　[11]ＨａｋｕｔａＹｏｎａｉＳ，ＴｅｒａｙａｍａＨ，ｅｔａ１．Ｐｍｄｕｃｉｎｇｏｆｕｌｔｒａｆｉｎｅｐａｎｉｃｌｅｓｂｙｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｕｎｄｅｒｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ[J]．Ｊ．Ｍａｃ．Ｓｃｉ．Ｌｅｔｔ．，１９９８，１７：１２ｌｌ。.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　[12]ＡｄｓｃｈｉｒｉＴ＇ＫａｎａｚａｗａＫ，ＡｒａｉＫ．ＲａｐｉｄａＩｌｄｃｏｎｔｉｎｉｏｕｓｈｙｄｍｔｈｅｒｍａｌｃｒｙｓｔａｌｉｓａｔｉｏ也ｏｆｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｐａｎｉｃｌｅｓｉｎｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｗａｔｅｒ[J]．Ｊ．ＡＭ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，１９９２，７５：１０。　　[13]彭艳萍．军用新材料的应用现状及发展趋势[J]．材料导报，(1)：l3—16　　[14]李爱兰，曹腊梅．航空发动机高温材料的研究现状[J]．材料导报，XX，l7(2)：26—28．　　[15]王竹菊，韩文波，陶树青．纳米生物陶瓷材料面对骨科应用中强度和韧性的挑战[J]．中国组织工程研究与临床康复，XX，11.(1)：160-163．　　[16]ChevalierJ．Whatfutureforzirconiaasabiomaterial[J]．Biomaterials，XX；27(4)：535—543　　[17]阎鑫，胡小玲，岳红，等．雷达波吸收剂材料的研究进展［J］．材料导报，２００ｌ，１５：６２　　[18]孙晶晶，李建保，张波，等．陶瓷吸波材料的研究现状［J］．材料工程，２００３：４３　　[19]刘飚，官建国，王琦，等．纳米技术在微波吸收材料中的应用［J］．材料导报，２００３，１７：４５目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　[20]朱敏，何海龙，马立超．纳米材料在反舰隐身设计中的应用［J］．海军航空工程学院学报，２００４，１９：１６８．１７０　　纳米陶瓷材料制备技术　　邱安宁F　　1.概述　　陶瓷材料作为材料的三大支柱之一,在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用.但是,由于传统陶瓷材料质地较脆,韧性、强度较差,因而使它的应用受到了较大的限制,随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性.英国著名材料专家Ｃａｈｎ指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径,因此纳米陶瓷的研究就成了当今材料科学研究的热点领域.　　纳米材料一般指尺寸为1～100ｎｍ,处于原子团族和宏观物体交接区域内的粒子.而从原子团族制备材料的方法,称这为纳米技术.纳米材料由于具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应而产生奇异的力学、电学、磁学、热学、光学和化学活性等特性,它既是一种新材料又是新材料的重要原料[3].所谓纳米陶瓷,是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料,也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上.由于界面占有可与颗粒相比拟的体积百分比,小尺寸效应以及界面的无序性使它具有不同于传统陶瓷的独特性能.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　本文将描述纳米陶瓷的主要制备技术及加工中的理论问题,并利用在材料加工的原理就其典型应用进行讨论。　　2.加工中的理论问题　　决定陶瓷性能的主要因素　　决定陶瓷性能的主要因素组成和显微结构,即晶粒、晶界、气孔或裂纹的组合性状,其中最主要的是晶粒尺寸问题,晶粒尺寸的减小将对材料的力学性能产生很大影响.图1是陶瓷材料的晶粒尺寸与强度的关系图,其中的实线部分是现在已达到的,而延伸的虚线部分则是希望达到的[2].从图中可见晶粒尺寸的减小将使材料的力学性能有数量级的提高,同时,由于晶界数量级的大大增加,使可能分布于晶界处的第二相物质的数量减小,晶界变薄使晶界物质对材料性能的负影响减小到最低程度;其次,晶粒的细化使材料不易造成穿晶断裂,有利于提高材料韧性;再次,晶粒的细化将有助于晶粒间的滑移,使材料具有塑性行为.因此,纳米陶瓷将使材料的强度、韧性和超塑性大大提高,长期以来人们追求的陶瓷增韧和强化问题在纳米陶瓷中可望得到解决[4,5].　　扩散及烧结目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　由于纳米材料中有大量的界面,这些界面为原子提供了短程扩散途径及较高的扩散速率,并使得材料的烧结驱动力也随之剧增,这大大加速了整个烧结过程,使得烧结温度大幅度降低.纳米陶瓷烧结温度约比传统晶粒陶瓷低600℃,烧结过程也大大缩短[3,5],以纳米ＴｉＯ2陶瓷为例,不需要加任何助剂,12ｎｍＴｉＯ2粉可以在低于常规烧结温度400～600℃下进行烧结,同时陶瓷的致密化速率也迅速提高[3].通过对Ｙ2Ｏ3浓度为3%的ＺｒＯ2纳米粉末的致密化和晶粒生长这2个高温动力学过程进行研究表明,由于晶粒尺寸小,分布窄,晶界与气孔的分离区减小以及烧结温度的降低使得烧结过程中不易出现晶粒的异常生长.控制烧结的条件,已能获得晶粒分布均匀的陶瓷体[6].美国和西德同时报道,成功地制备了具有清洁界面的纳米陶瓷ＴｉＯ2(12ｎｍ),与粒度为1.3μｍＴｉＯ2陶瓷相比得到相同硬度,而烧结温度降低,因而,纳米粉末的出现,大大改变了材料的烧结动力　　学,使陶瓷烧结得以很大的改善[5].　　纳米陶瓷的超塑性目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　所谓超塑性是指在拉伸试验中,在一定的应变速率下,材料产生较大的拉伸形变,一般陶瓷中,并不具备金属那样的晶格滑移系统,很难具备超塑性,在纳米材料中利用晶界表面众多的不饱和链,造成沿晶界方向的平移,超塑性就可能实现.如Ｎｉｅｈ等人在四方二氧化锆中加入Ｙ2Ｏ3的陶瓷材料中观察到超塑性达800%,Ｓｉ3Ｎ4纳米陶瓷同样存在超塑性行为,是微米级Ｓｉ3Ｎ4陶瓷的21.4%[2,5].上海硅酸盐研究所研究发现,纳米3Ｙ-ＴＺＰ陶瓷(100ｎｍ左右)在经室温循环拉伸试验后,其样品的断口区域发生了局部超塑性形变,形变量高达380%,并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线[2].ｔｓｕｋｉ等人对制得的Ａｌ2Ｏ3-ＳｉＣ纳米复相陶瓷进行拉伸蠕变实验,结果发现伴随晶界的滑移,Ａｌ2Ｏ3晶界处的纳米ＳｉＣ粒子发生旋转并嵌入Ａｌ2Ｏ3晶粒之中,从而增强了晶界滑动的阻力,也即提高了Ａｌ2Ｏ3-ＳｉＣ纳米复相陶瓷的蠕变能力[7].最近研究发现,随着粒径的减小,纳米ＴｉＯ2和ＺｎＯ陶瓷的形变敏感度明显提高,如图2所示,由于这些试样气孔很少,可以认为这种趋势是细晶陶瓷所固有的.最细晶粒处的形变率敏感度大约为0.04,几乎是室温下铅的1/4,表明这些陶瓷具有延展性,尽管没有表现出室温超塑性,但随着晶粒的进一步减少,这一可能是存在的[4].　　纳米陶瓷增韧　　由于纳米陶瓷的晶粒尺寸极小,纳米材料具有极大的晶面,晶面的原子排列混乱,纳米晶粒易在其它晶粒上运动,使纳米陶瓷在受力时易于变形而不呈现脆性.室温下的纳米ＴｉＯ2陶瓷晶体表现出很高的韧性,压缩至原长度的1/4仍不破碎.另外,在微米级的陶瓷中引入纳米相,可以抑制基体晶粒长大,使组织结构均化,有利于改善陶瓷材料的力学性能.1988年Ｉｚａｋｉ等首先用纳米碳化硅补强氮化硅陶瓷使氮化硅陶瓷力学性能显著改善[3].　　3．制备工艺和方法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　为获得纳米陶瓷,必须首先制备出小尺寸的纳米级陶瓷粉末,随着世界各国对纳米材料研究的深入,它的制备方法也日新月异,出现了热化学气相反应法、激光气相法、等离子体气相合成法、化学沉淀法、高压水热法、溶胶-凝胶法等新方法,以上各种方法都各有优缺点,为了便于控制反应的条件及粉末的产率、粒径与分布等,实际上也常采用两种或多种制备技术.　　热化学气相反应法(CVD法)　　是目前世界上用于制备纳米粉体的常用方法,ＣＶＤ法制备纳米粉体工艺是一个热化学气相反应和形核生长的过程.在远高于热力学计算临界反应温度条件下,反应产物蒸气形成很高的过饱和蒸气压,使得反应产物自动凝聚形成大量的核,这些核在加热区不断长大聚集成颗粒,在合适的温度下会晶化成为微晶.随着载气气流的输运和真空的抽送,反应产物迅速离开加热区进入低温区,颗粒生长、聚集、晶化过程停止,最后进入收集室收集起来,就可获得所需的纳米粉体.此工艺过程可通过调节浓度、流速、温度和组成配比等工艺参数获得最佳工艺条件,实现对纳米粉体组成、形貌、尺寸和晶相等的控制.　　激光气相法(LICVD法)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　激光气相法是以激光为快速加热热源,利用反应气体分子对特定波长激光束的吸收布产生热解或化学反应,在瞬时完成气相反应的成核、长大和终止,形成超细微粒.通常采用连续波ＣＯ2激光器,加热速率快,高温驻留时间短,迅速冷却,可获得均匀超细,最低颗粒尺寸小于10ｎｍ的粉体.该方法反应中心区域与反应器之间被原料气隔离,污染小,能够获得稳定质量的粒径范围为小于50ｎｍ的超细粉末,晶粒粒径尺寸可控,同种成分的粉体,激光法可通过合成参数控制粉体的晶型.并适合于制备用液体法和固相法不易直接得到的非氧化物(氮化物,碳化物等),缺点是原料制造价格高,设备要求高,费用贵.　　等离子体气相合成法(PCVD)　　pcvd法是制备纳米陶瓷粉体的主要手段之一,它具有高温急剧升温和快速冷却的特点,是制备超细陶瓷粉体的常用手段.目前采用得最多的是热等离子法.等离子气相合成法又分为直流电弧等离子体法(ＤＣ法),高频等离子体法(ＲＦ法)和复合等离子体法.其中的复合等离子法则是采用ＤＣ等离子体法和ＲＦ等离子体法二者合一的方式,利用二相相互补充来制备超细陶瓷粉体.该法制得的纳米粉纯度高,稳定性好,效率高.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　ｅｅ等人采用复合等离子体法,用多级注入的方法以制备Ｓｉ3Ｎ4和Ｓｉ3Ｎ4/ＳｉＣ复合粉体,最终得到颗粒尺寸在10～30ｎｍ的Ｓｉ3Ｎ4纳米粉体.在Ｓｉ3Ｎ4纳米粉体制备过程中,采用分级注入方式对产物中总氮含量、游离硅含量和ａ-Ｓｉ3Ｎ4含量都有很大影响.采用三级注入方式,产物基本都是无定型Ｓｉ3Ｎ4.等离子体法制备技术容易实现批量生产,产率高达200～100ｇ/ｈ[11].　　高压水热法　　高压水热法可有效克服粉末在煅烧过程中颗粒的长大及超细粉末易团聚的弱点.可将化学深沉法制备的Ｚｒ(ＯＨ)4置于高压中处理,使氢氧化物进行相变,控制高压处理的温度和压力,可制得颗粒尺寸为10～15ｎｍ,形状规则的氧化锆超细粉末.通过对不同前驱体,不同酸碱度及不同矿化剂参与条件下,氧化锆相形成,晶粒生成等机理的研究表明,水热法是极有应用前景的粉末制备工艺　　溶胶-凝胶(SOL-GEL)法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　此方法的基本工艺过程包括:醇盐或无机盐水解→ＳＯＬ-ＧＥＬ→干燥、焙烧→纳米粉体.有人用醇盐水解ＳＯＬ-ＧＥＬ制备出平均粒径小于6ｎｍ的ＴｉＯ2纳米粉末.也可利用有机金属化合物作起始原料,制备非氧化物超细陶瓷粉体[13].目前大多数人认为溶液的ｐＨ值、溶液浓度、反应温度和反应时间4个主要参数对溶胶-凝胶化过程有重要影响,适当地控制这4个参数可制备出高质量的纳米粉末.如纳米Ａｌ2Ｏ3粉可用低浓度的硝酸铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,硝酸中和至ｐＨ值为7.6,得到Ａｌ(ＯＨ)3凝胶,过滤洗涤后,再加入硝酸形成Ａｌ(ＯＨ)3溶胶,在溶胶中通入氨气,至ｐＨ值为10,分离凝胶干燥、焙烧得到纳米Ａｌ2Ｏ3粉体.用此法制备Ａｌ2Ｏ3粉体可通过蒸馏或重结晶技术保证原料的纯度,整个工艺过程不引入杂质离子,有利于高纯纳米粉的制备　　[14].该法在生产上应用较广,但原料价格高,高温热处理时,易使颗粒快速团聚等,故同时可引入冷冻、加压干燥法或形成乳浊液等技术来减小粉体颗粒的团聚.　　ＣＶＤ法、ＬＩＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法和ＳＯＬ-ＧＥＬ法是制备非氧化物纳米陶瓷粉体主要方法.ＣＶＤ法对设备要求不高,操作简便,而且便于放大,但较难获得20ｎｍ以下的粉体.ＰＣＶＤ法和ＳＯＬ-ＧＥＬ法对设备要求较高,但易于获得均匀超细(小于20ｎｍ)的高纯度、污染小的纳米粉体.ＳＯＬ-ＧＥＬ法是最便利的方法,易于大规模生产,缺点是纯度难以保证.　　3.典型应用　　热化学气相反应法(CVD法)　　制备SiC,Si3N4的硅源主要是硅卤化物和硅烷类物质,如SiCl4,SiH4,(CH3)2SiCl2,Si(CH3)4等。后两者同时含有硅源和碳源。碳源、氮源一般选用CH4,C2H2,NH3,N2等,反应一般需在还原性H2条件下进行。CVD法不仅可以制备SiC,Si3N4等单相粉体,而且被广泛用来制备各种复合粉体。Endo[12]等人,采用Si2(CH3)4H2作为Si,C源制备目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　SiC纳米粉体,在700～1400℃条件下,获得粒径在5～200nm范围,由βSiC微晶无序排列而成的SiC颗粒。随着热解温度的提高,SiC平均颗粒尺寸逐步降低,而组成SiC颗粒的βSiC微晶(crystallite)则由1nm提高到约3nm,如图1所示。Hojo等人[13]用Si(CH3)4NH3H2体系,在1200℃制备SiC/Si3N4纳米复合　　粉　　体。当Si(CH3)4和NH3在900℃混合时,获得50～70nm的无定型SiC/Si3N4复合粉;当在1100℃混合时,则得到粒径小于20nm的无定型复合粉。在1550℃,ArN2条件下晶化后,900℃混合所得粉体证实为SiC包裹Si3N4;而在1100℃混合,高NH3浓度条件下,得到的粉体则证明为Si3N4包裹SiC。该系统主要发生以下两个反应:　　Si(CH3)4(g)SiC(s)+3CH4(g)------------------------------------------(1)　　3Si(CH3)4(g)+4NH3(g)Si3N4(s)+12CH4(g)---------------------(2)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　实验结果证实,Si(CH3)4NH3H2系统在低温条件下,生成Si3N4的反应(2)优先进行;而在高温条件下,反应(1)比反应(2)更为剧烈而成为主导反应,SiC优先成核而导致Si3N4包裹SiC。在纳米复合粉体制备中,这种包裹现象时有发生,如Chen等人[14]在1400℃,以SiH4CH4WF6作为源气,H2为载气,制得由βSiC和SiC包裹W2C组成的复合粉体,平均颗粒尺寸分别为40～70nm和18～30nm(其中W2C芯尺寸基本保持17nm不变),颗粒尺寸变化主要由SiH4浓度决定。　　上海硅酸盐研究所在这一方面也做了许多工作[15,17],所用装置如图2。在1100～1400℃条件下,分别用Si(CH3)2Cl2,NH3,H2作为硅、碳、氮源和载气,制得平均颗粒尺寸分别为30～50nm的βSiC纳米粉和尺寸小于35nm的无定形SiC/Si3N4纳米粉体,并可做到SiC/Si3N4比例可调。图3a,b分别是SiC和SiC/Si3N4纳米粉体的TEM照片。其中,βSiC纳米粉体为空心球形,由许多尺寸在5～8nm范围的βSiC微晶组成(图4)。化学分析结果证实纳米粉体的氧含量低于1.0%。CVD法设备简单采用电阻炉外热式加热方式即可。通过工艺参数的调节,可以制备不同晶型和尺寸的粉体。全套工艺便于放大,但产物易在炉管壁沉积成型,产率不高.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。