奈米陶瓷的製備方法?
利用奈米技術開發的奈米陶瓷材料是利用奈米粉體對現有陶瓷進行改性,通過往陶瓷中加入或生成奈米級顆粒、晶須、晶片纖維等,使晶粒、晶界以及他們之間的結合都達到奈米水平,使材料的強度、韌性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的許多不足,並對材料的力學、電學、熱學、磁光學等效能產生重要影響,為代替工程陶瓷的應用開拓了新領域。
奈米陶瓷的製備方法
步驟一:奈米粉體的製備。奈米粉體的製備是奈米陶瓷製作中最重要的一步,在某種程度上可以說,奈米粉體決定著奈米陶瓷燒結後的質量好壞。目前,奈米粉體制備方法主要有兩種,一種是氣相合成法,這種方法包含有化學氣相合成法、高溫裂解法和霧轉化法。這是一種極為實用的奈米粉體制備方法。通過這種方法可以製備奈米氧化物粉體,也可以製備米非氧化物粉體,氣相合成法最大的優點就是製備的奈米粉體有很高的純淨性,燒結後的奈米陶瓷表面純度極高。一種是凝聚相合成法,這種方法主要應用在製備複合氧化物奈米陶瓷材料中。
奈米陶瓷特性
首先是,奈米陶瓷的硬度比普通陶瓷高。科學家們在研究應用奈米技術過程中,通過科學實驗證明,奈米陶瓷在較低溫度下燒結就可以使陶瓷的緻密性得到優化。也就是說,陶瓷加入奈米粉體在燒結後陶瓷的硬度已經得到了提升其次是,奈米陶瓷的韌性優於普通陶瓷。在陶瓷中加入奈米粉體,奈米粉體在陶瓷內部結合,這樣就降低了陶瓷內部的孔隙率。而陶瓷的孔隙率直接決定了陶瓷的脆性和韌性,孔隙率降低,陶瓷的脆性就會下降,而韌性也就隨之升高。還有就是,奈米陶瓷的低溫延展性遠遠高於普通陶瓷。陶瓷之所以不能被廣泛應用在類工業中,最主要的原因就是其脆性高,極易被損壞。而科學研究表明,採用奈米技術,在陶瓷材料中加入奈米粉體,就可以使得陶瓷擁有一定的延展性。
奈米陶瓷的應用
刀具傳統的刀具使用的是鋼鐵材料製成,在使用的過程中難免會發生捲刃的現象,而使用奈米陶瓷製成的刀具則不會有這種問題。因為使用了納米陶瓷的緣故,這種奈米陶瓷刀具,有著比鋼鐵刀具更為強勁的硬度,即使是用鐵錘大力敲打,也不會產生絲毫的變形。如今應用了納米陶瓷的刀具已經進入了我們的生活中,幾乎是一切要用到刀具的領域都迎來了技術革命。像手術刀、切刀、砍刀、野戰刀、螺絲刀等領域都已經出現了納米陶瓷刀具。太空梭外殼眾所周知,地球有著大氣層,保護著人類免受陽光的直接照射,也承擔著大氣迴圈的作用。從太空進入地球的物體在進入大氣層時,都會與空氣產生劇烈的摩擦,一些“不懷好意”的隕石就會在這種劇烈高溫的摩擦下消失殆盡。這是地球的保護機制,然而可以反覆使用的太空梭卻不會被燃燒殆盡,因為它的外殼上使用了一層隔熱瓷瓦。這同樣是採用了納米陶瓷技術的產物,奈米陶瓷有著堅固且耐高溫的特性,能夠保護太空梭免受與空氣摩擦而產生的劇烈高溫的侵蝕。
奈米陶瓷技術
奈米陶瓷技術是指使用奈米類的粉體對陶瓷進行一定的改進,將奈米顆粒、晶片質纖維等加入陶瓷中,使它們相互結合並達到奈米水平,至此,陶瓷的強度、超塑性都得到了很大的提高。不僅克服了結構陶瓷的不足,而且對於材料力學、電磁學、熱學等都有很大的啟示。奈米類的技術是當今的研究領域中最新、最具有發展潛力的技術,研究並利用這種技術將會對我們未來的生活產生重大的影響。奈米應用於陶瓷當中,也是一個突破性的創新,將會為陶瓷業帶來新的發展機會。近年來,奈米陶瓷技術已經取得了很大的進步,它應用在了諸多領域之中,比如汽車軸承、發動機部件等。由於它在很多苛刻的條件下(高溫、強度腐蝕)都能夠使用,所以比其他的材料有更加寬廣的應用前景。