纳米陶瓷及其应用前景(1)

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1、$论坛%工程陶瓷又叫结体凝固之前，陶瓷熔体也必然随着一起膨胀，而陶瓷构陶瓷，因其具有硬的热膨胀系数比较小，冷至低温后，将会在陶瓷层中度高、耐高温、耐磨引起压应力产生开裂。纳损、耐腐蚀以及质量制备陶瓷过程中会放出热，使得产物在很短的轻、导热性能好等优时间内达到很高的温度呈液态。反应结束后，产物米点，得到了广泛的应在短时间内凝固成固态。在燃烧过程中，由于物料用。但是，工程陶瓷的中水分、低熔点物质的挥发、铝的汽化等因素，产生缺陷在于它的脆性大量的气体。由于反应产物从液态冷凝到固态的时陶孙（裂纹）、均匀

2、性差以间短，这些气体来不及从产物中扩散出来而被密闭及可靠性低等。不同在产物中形成气孔。气孔的形成尤其是连续气孔的尧瓷的是!纳米陶瓷是指形成，对于材料的强度以及耐腐蚀和耐磨性能都有周在陶瓷材料的显微结很大的影响，不利于陶瓷致密度的提高。刚构中，晶粒、晶界以及陶瓷材料在日常生活及工业生产中起着举足轻及它们之间的结合都处重的作用。但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧重在纳米水平，使得材性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。随庆料的强度、韧性和超着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以大其学塑

3、性大幅度提高，克此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷象金属似的具有管服了工程陶瓷的许多柔韧性和可加工性。英国材料学家"#$%就指出，纳理应工不足，并对材料的力米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。程学、电学、热学、磁学、!纳米技术与纳米陶瓷学院光学等性能产生重要!"#纳米技术与纳米复合材料用影响，为替代工程陶在纳米材料中，纳米晶粒中的原子排列已不能瓷的应用开拓了新领处理成无限长程有序，通常大晶体的连续能带分裂前域。成接近分子轨道的能级，高浓度晶界及晶界原子的#普通工程陶瓷特殊结构导致材料的力学性能、磁性、光

4、学乃至热力工程陶瓷都是用学性能的改变。纳米相材料跟普通的金属、陶瓷和景烧结的方法制得的，其他固体材料都是由同样的原子组成，只不过这些在晶界上大都存在着原子排列成了纳米级的原子团，成为组成这些新材气孔、裂纹等缺陷。制料的结构粒子或结构单元。由于纳米材料具有常规备陶瓷过程中放出的大量热使反应物所包含的水粗晶粒材料所不具备的奇异特性和反常特性，例如，分、杂质、反应物和产物中的低熔点物质气化、挥发，纳米铁材料的断裂应力比一般铁材料高&’倍；纳米这些气体有些可能来不及逸出到陶瓷层以外，被快材料的铜比普通的

5、铜坚固(倍，而且硬度随颗粒尺速冷却的产物封闭于其中，形成气孔，使陶瓷致密度寸的减小而增大。利用纳米技术开发的纳米陶瓷材降低，影响陶瓷的性能。料就是由纳米级显微结果组成的新型陶瓷材料，是在陶瓷层中存在由张应力引起的的张裂纹，呈在纳米长度范围)&*&++%,-内的纳米复合材料。不规则网状。当陶瓷的高熔点相凝固时，陶瓷强度!"!纳米材料的特性很低，液膜在应力作用下开裂，韧性也非常低，从而表面效应：纳米材料的表面效应是指纳米粒子会导致陶瓷中裂纹的产生。在陶瓷制备过程中反应的表面原子数与总原子数之比随粒径

6、的变小而急剧结束后，陶瓷层开始凝固并收缩，在陶瓷层的存在间增大后所引起的性质上的变化。当粒径在&+%,以隙的情况下，即使是微小的震动也会引起裂纹。由下，将迅速增加表面原子的比例。当粒径降到&%,于陶瓷层中的应力部分来外界的压应力，在陶瓷熔时，表面原子数比例达到约.+/以上，原子几乎全!建材工业信息!""#年第##期9论坛:部集中到纳米粒子的表面。由于纳米粒子表面原子适用性。化学气相合成法可以认为是惰性气体凝聚数增多，表面原子配位数不足和高的表面能，使这些法的一种变型，它即可制备纳米非氧化物粉体，

7、也可原子易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很高制备纳米氧化物粉体。这种合成法增强了低温下的的化学活性。可烧结性，并且有相对高的纯净性和高的表面及晶体积效应：由于纳米粒子体积极小，所包含的原粒边界纯度。原料在坩埚中经加热直接蒸发生气子数很少，相应的质量极小。因此，许多现象就不能态，以产生悬浮微粒或烟雾状原子团。原子团极限用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明，粒径将随蒸发速率的加大和惰性气体原子量的增大这种特殊的现象通常称之为体积效应。而增加。原子团的平均粒径可由改变蒸发速率以及量子尺寸效应

8、：当纳米粒子的尺寸下降到某一蒸发室内的惰性气体的压强来控制，粒径可小至值时，金属粒子费米面附近电子能级由准连续变为)"*$%。是制备纳米陶瓷最有希望的途径之一。离散能级；并且纳米半导体微粒存在不连续的分子凝聚相合成：溶胶+凝胶法是指在水溶液中加轨道能级，使得能隙变宽的现象，被称为纳米材料的入有机配体与金属离子形成配合物，通过控制,-量子尺寸效应。值、反应温度等条件让其水解、聚合；历经溶胶!凝!"#纳米陶瓷粉体胶途径而形成一种空间骨架结构，经过脱水焙烧得纳米陶瓷粉体是介于固体与分子之间的具有纳到目