纳米陶瓷的特性和烧结方法研究进展

关于纳米陶瓷,简介,成形,特性,研究现状,应用前景,面临问题。

第30卷第1期

硅 酸 盐 通 报 Vo.l30 No.1

纳米陶瓷的特性和烧结方法研究进展

肖长江,邓湘荣,栗正新

(河南工业大学材料科学与工程学院,郑州 450007)

摘要:本文综述了纳米陶瓷在超塑性、铁电性能、力学性能和增韧等方面的特殊性能,介绍了纳米陶瓷的两步法烧

结、放电等离子烧结、超高压烧结和微波烧结等成功的烧结方法并阐述了这些特殊烧结方法的烧结机理。此外,对

纳米复相陶瓷的特性也进行了介绍。

关键词:纳米陶瓷;特性;烧结方法;烧结机理;纳米复相陶瓷

中图分类号:TQ174 文献标识码:A 文章编号:1001 1625(2011)01 0129 07

ProgressinNovelCharacteristicsandSinteringMethodsofNanoceramics

XIAOChang jiang,DENGXiang rong,LIZheng xin

(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450007,China)

Abstract:Thispaperreviewedthesuperplasticity,ferroelectricproperties,mechanicspropertiesand

tougheningofnanoceramics;summarizedthesuccesssinteringmethodsoffabricatingnanoceramics,such

astwo stepsintering,sparkplasmasintering,ultra highpressuresinteringandmicromavesintering.

Moreoverthesinteringmechanismsofthemethodsareexpatiated.Inaddition,theparticular

characteristicsofnanocompositeceramicswerealsointroduced.

Keywords:nanoceramics;characteristics;sinteringmethod;sinteringmechanism;nanocompositeceramics

1 引 言

陶瓷是天然或人工合成的粉状化合物、经过成型和高温烧结制成的、由金属和非金属元素的无机化合物构成的多晶固体材料。陶瓷又可分为结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷是50年代后迅速发展起来的一类新材料,具有强度高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、化学性质稳定等一系列优异性能。在宇航、能源、电子、化工、机械制造和生命科学等领域都有重要应用。功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料。功能陶瓷材料种类繁多,用途广泛,主要包括铁电、压电、介电、热释电、半导体、电光和磁性等功能各异的新型陶瓷材料,它是电子信息、集成电路、移动通信、能源技术和国防军工等现代高新技术领域的重要基础材料。但陶瓷存在脆性(裂纹)、均匀性差、韧性、强度较差等的缺陷,因而使其应用受到了一定的限制,陶瓷的脆性已成了其发展及应用上的瓶颈。长期以来,如何解决陶瓷材料的脆性,一直是一个重要的研究课题。

随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生。利用纳米技术开发纳米陶瓷材料是利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性,通过在陶瓷中加入或生成纳米级颗粒、晶须、晶片纤维等使晶粒、晶界以及他们之间的结合达到纳米水平,使材料的强度,韧性和超塑性大幅度提高,克服了工程陶瓷的许多不足,并对材料的力学、电

基金项目:河南工业大学博士启动基金项目(2007BS012)

作者简介:肖长江(1969 ),男,博士,副教授.主要从事高压材料合成和功能材料与纳米材料的研究.E mai:lcjxiao@http://www.77cn.com.cn

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