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aishan版主 (文坛精英)
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神奇材料解决陶瓷脆性 已有2人参与
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陶瓷材料在日程生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但由于传统陶瓷材料质地较脆，韧强度不高，因此，其在陶瓷材料领域的应用受到限制。随着纳米科技的迅猛发展，陶瓷材料中对纳米粉体的应用，对克服陶瓷脆性起到决定性作用。 纳米粉体在陶瓷中晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上，要提高陶瓷脆性，粉体尺寸形貌和粒径分布的控制，团聚体的控制和分散。块体形态、缺陷、粗糙度以及成分的控制就必须严格把握控制。由大小为几个纳米的晶粒组成，在低温下变为延性的，能够发生 1 0 0 % 的范性形变而生成的纳米晶体材料。纳米 T i O2陶瓷材料在室温下具有优良的韧性，在 1 8 0 ℃经受弯曲而不产生裂纹。这一发现对纳米粉体在陶瓷中的作用十分重要。许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在 5 0 n m 以下的纳米陶瓷，则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。科研人员研究发现，纳米 3 Y - T Z P 陶瓷(100nm 左右)在经室温循环拉伸试验后，在纳米 3 Y-T Z P 样品的断口区域发生了局部超塑性形变，形变量高达 3 8 0 % ，并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线。 Tatsuki 等人对制得的 Al2O3-SiC 纳米复相陶瓷进行拉伸蠕变实验，结果发现伴随晶界的滑移 ，Al2O3晶界处的纳米 SiC 粒子发生旋转并嵌入Al2O3晶粒之中，从而增强了晶界滑动的阻力，也即提高了Al2O3- S i C 纳米复相陶瓷的蠕变能力。 纳米粉体在陶瓷中要得到广泛应用还有许多关键技术需要解决，由其生产出的纳米陶瓷优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧性，并在许多超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用，具有广阔的应用前景。从而加快了科研人员对纳米粉体的深入研究和开发利用。 |
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