纳米陶瓷结构件的特性以及制备方法

作者:yswl 日期:2021-12-01 阅读量:

  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,使陶瓷具有像金属似柔韧性和可加工性。下面小编要给大家分享关于纳米陶瓷结构件的特性以及制备方法的内容,欢迎阅读!


纳米陶瓷结构件的特性:


  纳米陶瓷的特点主要在于机械性能,包括纳米陶瓷材料的硬度、断裂韧性和低温延展性。纳米陶瓷复合材料的力学性能,特别是在高温下,大大提高了硬度和强度。相关研究表明,纳米陶瓷具有低温烧结的优点,纳米陶瓷的出现将有助于解决陶瓷的强化和增韧问题。


  室温压缩时,纳米颗粒结合良好,高于500℃迅速致密,颗粒尺寸仅略有增加,硬度和断裂韧性值较好,烧结温度低于工程陶瓷400~600℃,烧结不需要任何添加剂。其硬度和断裂韧性随着烧结温度的增加(即孔隙度的降低)而增加,因此低温烧结可以获得良好的力学性能。


  通常,硬化处理使材料变脆,导致断裂韧性降低。就纳米晶而言,硬化和韧化是通过消除孔隙形成的,从而增加了材料的整体强度。因此,如果陶瓷材料以纳米晶体的形式出现,可以观察到脆性陶瓷可以变成延展性,室温下允许大弹性变形。

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纳米陶瓷结构件的制备方法:


   气相合成:主要包括气相高温裂解法、喷雾转化法和化学气相合成法,更实用。化学气体合成法可以认为是惰性气体凝聚法的一种变形。它不仅可以制备纳米非氧化末,也可以制备纳米氧化物粉末。这种合成方法增强了低温下的可烧结性,纯度相对较高,表面和晶粒边界纯度较高。原料坩埚通过加热直接蒸发成气体,产生悬浮颗粒或烟雾状原子团。原子团的平均粒径可以通过改变蒸发速率和蒸发室内惰性气体的压力来控制。粒径可小至3~4nm,是制备纳米陶瓷的方法之一。


  凝聚合成(溶胶一凝胶法):是指在水溶液中加入有机配体与金属离子形成配合物,通过控制PH值、反应温度等条件使其水解聚合,通过溶胶→凝胶形成空间骨架结构,然后脱水烘烤获得目的产物的一种方法。该方法在制备复合氧化物纳米陶瓷材料方面具有很大的优势。用于生产小于10nm的SiO2.Al2O3和TiO2纳米团。


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