隨著納米技術的廣泛應用,納米陶瓷隨之產生,希望以此來克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有像金屬似柔韌性和可加工性。下面小編要給大家分享關于納米陶瓷結構件的特性以及制備方法的內容,歡迎閱讀!
納米陶瓷結構件的特性:
納米陶瓷的特點主要在于機械性能,包括納米陶瓷材料的硬度、斷裂韌性和低溫延展性。納米陶瓷復合材料的力學性能,特別是在高溫下,大大提高了硬度和強度。相關研究表明,納米陶瓷具有低溫燒結的優點,納米陶瓷的出現將有助于解決陶瓷的強化和增韌問題。
室溫壓縮時,納米顆粒結合良好,高于500℃迅速致密,顆粒尺寸僅略有增加,硬度和斷裂韌性值較好,燒結溫度低于工程陶瓷400~600℃,燒結不需要任何添加劑。其硬度和斷裂韌性隨著燒結溫度的增加(即孔隙度的降低)而增加,因此低溫燒結可以獲得良好的力學性能。
通常,硬化處理使材料變脆,導致斷裂韌性降低。就納米晶而言,硬化和韌化是通過消除孔隙形成的,從而增加了材料的整體強度。因此,如果陶瓷材料以納米晶體的形式出現,可以觀察到脆性陶瓷可以變成延展性,室溫下允許大彈性變形。
納米陶瓷結構件的制備方法:
氣相合成:主要包括氣相高溫裂解法、噴霧轉化法和化學氣相合成法,更實用。化學氣體合成法可以認為是惰性氣體凝聚法的一種變形。它不僅可以制備納米非氧化末,也可以制備納米氧化物粉末。這種合成方法增強了低溫下的可燒結性,純度相對較高,表面和晶粒邊界純度較高。原料坩堝通過加熱直接蒸發成氣體,產生懸浮顆?;驘熿F狀原子團。原子團的平均粒徑可以通過改變蒸發速率和蒸發室內惰性氣體的壓力來控制。粒徑可小至3~4nm,是制備納米陶瓷的方法之一。
凝聚合成(溶膠一凝膠法):是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、反應溫度等條件使其水解聚合,通過溶膠→凝膠形成空間骨架結構,然后脫水烘烤獲得目的產物的一種方法。該方法在制備復合氧化物納米陶瓷材料方面具有很大的優勢。用于生產小于10nm的SiO2.Al2O3和TiO2納米團。
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