纳米陶瓷材料的应用(共8篇)

《纳米陶瓷材料的应用(共8篇)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、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的应用(共8篇)　　纳米陶瓷材料的研究现状及应用　　李杨XX0560　　材料科学与工程学院　　摘要：综述了纳米陶瓷材料的力学性能、热学性能、光学性能和电磁学性能及其在各个领域的应用。　　关键词：纳米陶瓷，性能，应用　　前言　　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，希望以此来克服传统陶瓷的脆性，使其具有像金属一样

2、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。英国著名材料科学家卡恩在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

3、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。　　一、纳米陶瓷材料的性能　　纳米陶瓷材料的结构与常规材料相比发生了很大变化，颗粒组元细小到纳米数量级，界面组元大幅度增加，可使材料的强度、韧性和超塑性等力学性能大为提高，并对材料的热学、光学、磁学、电学等性能产生重要的影响。　　1.力学性能　　硬度和断裂韧度：对纳米晶TiO2进行研究，发现在室温压缩时，纳米颗粒　　已有

4、很好的结合，高于500℃很快致密化，而晶粒大小只有稍许的增加，所得的硬度和断裂韧度值与单晶TiO2或粗颗粒压缩体的相应值比，性能相当或更好。　　纳米晶TiO2其硬度和断裂韧度随烧结温度的增加(即空隙度的降低)而增加，在　　800~900℃温度范围烧结，与经优化烧结的块状陶瓷相比，两者的硬度和断裂韧度值相符。低温烧结后，纳米晶TiO2就能获得好的力学性能。通常硬化处理材　　料变脆，造成断裂韧度的降低，而就纳米晶而言，硬化和韧化由空隙的消除来形成，这样就增加了材料的整体强度。纳米晶TiO2经800℃烧结后，维氏硬度H=630，目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感

5、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　　断裂韧度Kic(Mpam1/2)为，空隙度为10％；而1000℃烧结后，H=925，Kic=，空隙度为5％。　　塑性与超塑性：纳米晶陶瓷的塑性看来与残余空隙度无关。对弯曲时的纳米TiO2开槽样品作了试验，表明不需裂纹生长，即可显示塑性形变。脆性多孔材料的开槽样品的断裂，没有塑性形变。　　最感兴趣的是结构超塑性，对超塑性起关键作用的是晶粒边界滑移、晶粒转动和扩散过程中晶粒形状的调节

6、。事实上陶瓷的超塑性早有报导，由于温度太高，技术上难以达到。已知Al2O3在1750~1950℃，Al2O3用Cr2O3和Y2O3掺杂在1500℃，　　以及MgO用Al2O3掺杂在1420℃都具有高应变的蠕变。仅在界面具有液相的陶瓷　　在较低温度下可显示超塑性流动。而纳米陶瓷含有超细晶粒，普通陶瓷相比，推知其呈现结构超塑性的温度要低得多。　　2.热学性能　　(1)比热，纳米材料的界面结构中原子分布比较混乱，与常规材料相比，界面体积分数较大，因而纳米材料熵对比热的贡献比常规材料大得多。如对应粒径为80nmAl2O3的比热，比常规粗晶Al2O3高8％。目的-通过该培训员工可

7、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)热膨胀，纳米非晶氮化硅热膨胀系数比常规晶态Si3N4高1～26倍。其原因是纳米非晶氮化硅的结构与常规晶态Si3N4有很大差别，前者是由短程有序的非晶态小颗粒构成的，它们之间的界面占很大比例，界面原子的排列较之非晶颗粒内部更为混乱。在相同条件下，原子和键的非线性热振动比常规晶态显著得多，因此对热膨胀的贡献也必然很大。