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aishan版主 (文壇精英)
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[交流]
神奇材料解決陶瓷脆性 已有2人參與
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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�，能夠發(fā)生 1 0 0 % 的范性形變而生成的納米晶體材料。納米 T i O2陶瓷材料在室溫下具有優(yōu)良的韌性，在 1 8 0 ℃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 5 0 n m 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(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)�？蒲腥藛T研究發(fā)現(xiàn)，納米 3 Y - T Z P 陶瓷(100nm 左右)在經(jīng)室溫循環(huán)拉伸試驗(yàn)后，在納米 3 Y-T Z P 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) 3 8 0 % ，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- S i C 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。 |
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