陶瓷材料在日程生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。但由于傳統(tǒng)陶瓷材料質(zhì)地較脆,,韌強(qiáng)度不高,,因此,其在陶瓷材料領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制,。隨著納米科技的迅猛發(fā)展,陶瓷材料中對(duì)納米粉體的應(yīng)用,,對(duì)克服陶瓷脆性起到?jīng)Q定性作用,。
納米粉體在陶瓷中晶粒尺寸,、晶界寬度、第二相分布,、缺陷尺寸等都是在納米量級(jí)的水平上,,要提高陶瓷脆性,,粉體尺寸形貌和粒徑分布的控制,團(tuán)聚體的控制和分散,。塊體形態(tài),、缺陷,、粗糙度以及成分的控制就必須嚴(yán)格把握控制。由大小為幾個(gè)納米的晶粒組成,,在低溫下變?yōu)檠有缘模軌虬l(fā)生100%的范性形變而生成的納米晶體材料,。納米TiO2陶瓷材料在室溫下具有優(yōu)良的韌性,,在180℃經(jīng)受彎曲而不產(chǎn)生裂紋,。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)納米粉體在陶瓷中的作用十分重要。許多專家認(rèn)為,,如能解決單相納米陶瓷的燒結(jié)過程中抑制晶粒長(zhǎng)大的技術(shù)問題,,從而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的納米陶瓷,,則它將具有的高硬度、高韌性,、低溫超塑性,、易加工等傳統(tǒng)陶瓷無與倫比的優(yōu)點(diǎn),。科研人員研究發(fā)現(xiàn),,納米3Y-TZP陶瓷(100nm左右)在經(jīng)室溫循環(huán)拉伸試驗(yàn)后,,在納米3Y-TZP樣品的斷口區(qū)域發(fā)生了局部超塑性形變,,形變量高達(dá)380%,并從斷口側(cè)面觀察到了大量通常出現(xiàn)在金屬斷口的滑移線,。
Tatsuki等人對(duì)制得的Al2O3-SiC納米復(fù)相陶瓷進(jìn)行拉伸蠕變實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)伴隨晶界的滑移,,Al2O3晶界處的納米SiC粒子發(fā)生旋轉(zhuǎn)并嵌入Al2O3晶粒之中,,從而增強(qiáng)了晶界滑動(dòng)的阻力,,也即提高了Al2O3-SiC納米復(fù)相陶瓷的蠕變能力,。
納米粉體在陶瓷中要得到廣泛應(yīng)用還有許多關(guān)鍵技術(shù)需要解決,,由其生產(chǎn)出的納米陶瓷優(yōu)良的室溫和高溫力學(xué)性能,、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性,,并在許多超高溫,、強(qiáng)腐蝕等苛刻的環(huán)境下起著其他材料不可替代的作用,,具有廣闊的應(yīng)用前景。從而加快了科研人員對(duì)納米粉體的深入研究和開發(fā)利用,。