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我的世界2.0.8:納米陶瓷

時間:2015-04-20

我的世界暮色森林 www.jolba.icu 利用納米技術開發的納米陶瓷材料是指在陶瓷材料的顯微結構中,晶粒、晶界以及它們之間的結合都處在納米水平(1~100nm),使得材料的強度、韌性和超塑性大幅度提高,克服了工程陶瓷的許多不足,并對材料的力學、電學、熱學、磁學、光學等性能產生重要影響,為替代工程陶瓷的應用開拓了新領域。
納米陶瓷粉體是介于固體與分子之間的具有納米數量級(0.1~100nm)尺寸的亞穩態中間物質。隨著粉體的超細化,其表面電子結構和晶體結構發生變化,產生了塊狀材料所不具有的特殊的效應。
 
具體地說納米粉體材料具有以下的優良性能:極小的粒徑、大的比表面積和高的化學性能,可以顯著降低材料的燒結溫度、節能能源;使陶瓷材料的組成結構致密化、均勻化,改善陶瓷材料的性能,提高其使用可靠性;可以從納米材料的結構層次(l~100nm)上控制材料的成分和結構,有利于充分發揮陶瓷材料的潛在性能。
 
另外,由于陶瓷粉料的顆粒大小決定了陶瓷材料的微觀結構和宏觀性能。如果粉料的顆粒堆積均勻,燒成收縮一致且晶粒均勻長大,那么顆粒越小產生的缺陷越小,所制備的材料的強度就相應越高,這就可能出現一些大顆粒材料所不具備的獨特性能。

納米陶瓷的特性主要在于力學性能方面,包括納米陶瓷材料的硬度,斷裂韌度和低溫延展性等。納米級陶瓷復合材料的力學性能,特別是在高溫下使硬度、強度得以較大的提高。有關研究表明,納米陶瓷具有在較低溫度下燒結就能達到致密化的優越性,而且納米陶瓷出現將有助于解決陶瓷的強化和增韌問題。
 
在室溫壓縮時,納米顆粒已有很好的結合,高于500℃很快致密化,而晶粒大小只有稍許的增加,所得的硬度和斷裂韌度值更好,而燒結溫度卻要比工程陶瓷低400~600℃,且燒結不需要任何的添加劑。其硬度和斷裂韌度隨燒結溫度的增加(即孔隙度的降低)而增加,故低溫燒結能獲得好的力學性能。
 
通常,硬化處理使材料變脆,造成斷裂韌度的降低,而就納米晶而言,硬化和韌化由孔隙的消除來形成,這樣就增加了材料的整體強度。因此,如果陶瓷材料以納米晶的形式出現,可觀察到通常為脆性的陶瓷可變成延展性的,在室溫下就允許有大的彈性形變。


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