纳米陶瓷材料

纳米陶瓷原理与应用

利用纳米技术开发的纳米陶瓷材料是利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性，通过往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

他们之间的结合都达到纳米水平，使材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。

纳米陶瓷是由纳米陶瓷粉体烧结而成。纳米陶瓷粉体是介于固体与分子

之间的具有纳米数量级( 1~ 100 nm) 尺寸的亚稳态中间物质。随着粉体的超细化, 其表面电子结构和晶体结构发生变化,产生了块状材料所不具有的特

殊效应。具体地说纳米粉体材料具有以下的优良性能。

1.极小的粒径、大的比表面积和高的化学性能, 可以显著降低材料的烧结致密化程度、节约能源。

2.使陶瓷材料的组成结构致密化、均匀化, 改善陶瓷材料的性能, 提

高其使用可靠性。

3.可以从纳米材料的结构层次( 1~ 100 nm)上控制材料的成分和结构, 有利于充分发挥陶瓷材料的潜在性能。

另外, 陶瓷粉料的颗粒大小决定了陶瓷材料的微观结构和宏观性能。如

果粉料的颗粒堆积均匀,烧结收缩一致且晶粒均匀长大, 那么颗粒越小产生的缺陷越小, 所制备材料的强度就相应越高, 这就可能出现一些大颗粒材料所不具

备的独特性能。

纳米陶瓷具有的独特性能, 如做外墙用的建筑陶瓷材料则具有自清洁和防雾功能。纳米陶瓷具有广谱吸波效果, 不仅能吸收和反射红外光, 还能吸

收高频雷达波和屏蔽通讯波段的电磁波。纳米陶瓷的红外反射率可

达0. 3~ 0. 95 范围, 根据需要广范围可调, 其对高频电磁波的吸收

波率和透波特性也广范围可调, 不仅可用于军工攻防武器装置和重要军事设施, 还可用于高层建筑及医院外墙涂料的大面积电磁波屏蔽材料。纳米陶瓷发光材料, 尤其是长余辉发光材料, 涂在室外墙体上, 可在天黑后持续发光十小时