众所周知,陶瓷制品是我国古代就开始存在的,陶瓷生产技术在我国五千年的文明史中有着重要地位,在一定程度上展现这我国古代科学技术在世界上的领先地位。但是,从古至今,陶瓷或者说陶瓷材料拥有的诸多缺陷,影响着陶瓷制品的应用范围。它虽然硬度极高,但是陶瓷的脆性特质严重影响了陶瓷的可塑性。为了解决陶瓷脆性高、可塑性差的这一难题,纳米技术出现后,就首先被应用在了陶瓷生产中,并取得了良好的效果,而纳米陶瓷也就应运而生了。
提到纳米陶瓷,就不得不说一下纳米技术。纳米技术,这是一种利用物质的单个分子或者原子来制造物质的现代科学技术。而纳米陶瓷就是利用纳米技术来生产制作而成的,即通过运用纳米技术在陶瓷中加入一些如颗粒、晶须、晶片纤维等纳米粉体,并使这些粉体在陶瓷内部相互结合,通过这种方式制作而成的陶瓷就是纳米陶瓷。那么,纳米陶瓷有着那些特性呢?
与普通陶瓷相比,那么陶瓷有以下特性:
首先是,纳米陶瓷的硬度比普通陶瓷高。科学家们在研究应用纳米技术过程中,通过科学实验证明,纳米陶瓷在较低温度下烧结就可以使陶瓷的致密性得到优化。也就是说,陶瓷加入纳米粉体在烧结后陶瓷的硬度已经得到了提升。
其次是,纳米陶瓷的韧性优于普通陶瓷。在陶瓷中加入纳米粉体,纳米粉体在陶瓷内部结合,这样就降低了陶瓷内部的孔隙率。而陶瓷的孔隙率直接决定了陶瓷的脆性和韧性,孔隙率降低,陶瓷的脆性就会下降,而韧性也就随之升高。
还有就是,纳米陶瓷的低温延展性远远高于普通陶瓷。陶瓷之所以不能被广泛应用在类工业中,最主要的原因就是其脆性高,极易被损坏。而科学研究表明,采用纳米技术,在陶瓷材料中加入纳米粉体,就可以使得陶瓷拥有一定的延展性。
所以说,纳米陶瓷的这些特性优点决定了纳米陶瓷拥有极高的可加工性与可塑造性,其可以被应用在各个方面与各种行业。目前,最为突出的应用是在建筑行业中作为外墙装饰使用,另外厨房卫浴设备中的应用纳米陶瓷的现象也较为广泛。可以预见,在不久的将来,纳米陶瓷的将会更加深入我们的日常生活。
纳瓷
即纳米陶瓷
是指平均晶粒尺寸小于100nm的陶瓷材料.显微结构中,晶粒、晶界及它们之间的结合都处在纳米尺寸水平,如果用纳米微粒烧结而成的纳米陶瓷能既具有很高的硬度又具有良好的韧性,其耐磨性等机械性能也可得到明显的改善。英国著名材料专家Cahn指出纳米陶瓷材料是解决陶瓷脆性的战略途径.因此纳米陶瓷材料的研究就成了当今材料科学研究的热点领域。
纳米材料由于具有许多独特的优异性能而成为现代材料科学的研究热点。目前在纳米粉末的制备技术方面取得了很大进展,各种纳米粉末已开始工业化生产并获得日益广泛的应用。然而,用纳米粉末制备纳米陶瓷,由于纳米粉末的活性很高,高温烧结时晶粒生长很快,绝大多数情况下获得的不是纳米陶瓷,而是亚微米甚至微米陶瓷。只有采用热压、热等静压烧结或者小试样的快速等温烧结,才可能获得致密烧结的块体纳米陶瓷。在这种工艺条件下,一是对烧成设备的技术要求很高,二是很难制备复杂形状和尺寸的纳米陶瓷制品。因此,开发一种高性能低成本的纳米陶瓷制备新技术,是使纳米陶瓷制品实现产业化并获得广泛应用的关键。主要从事纳米陶瓷制备新技术和工程陶瓷磨擦学性能评价方面研究的湖南大学博士生导师肖汉宁教授,在低成本高可靠性纳米陶瓷制备新工艺新技术的研究方面取得了具有产业化前景的重要研究成果,提出了高温自润滑耐磨陶瓷的设计原则并成功地研制了高温自润滑纳米陶瓷。该技术生产的纳米陶瓷制品可在高温、腐蚀、无润滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料,如研磨体、陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、管道、阀门、耐磨衬板等,对提升传统耐磨结构材料的可靠性和技术含量,推动机械制造、化工、纺织等相关产业的技术进步有积极意义。该技术利用工业废渣来制备纳米陶瓷,是一项集新材料研制、固体废弃物再生利用和环境保护于一体的具有显著社会经济效益和推广应用价值的课题,对提高冶金工业废渣的利用率和附加值,降低其对环境污染的压力具有重要意义。现在主要的生产公司是深圳市汭美珂科技发展有限公司,产品通过了美国食品和药物管理局的FDA鉴定合格的安全产品,是一个值得信赖的公司。
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