纳米陶瓷材料
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纳米陶瓷材料的研究现状及应用
1.功能涂层:纳米陶瓷材料的高硬度和高抗磨性使其成为制备高质量
涂层的理想材料。
纳米陶瓷涂层可以应用于飞机、汽车、船舶等工程机械
设备的表面,提高其抗腐蚀性、耐磨性和耐高温性。
2.生物医学材料:纳米陶瓷材料具有优异的生物相容性和生物稳定性,因此广泛应用于医学领域。
例如,纳米陶瓷颗粒可以用于制备人工骨髓和
骨折修复材料,其高强度和生物活性有助于骨骼再生。
此外,纳米陶瓷材
料还可以用于制备人工关节和牙科修复材料等。
3.电子器件:纳米陶瓷材料的高介电常数和热稳定性使其成为制备高
性能电子器件的理想材料。
例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高密度的电
子器件,提高电子器件的工作效率和可靠性。
4.环境保护:纳米陶瓷材料可以用于制备高效的催化剂和吸附剂,用
于处理工业废水和废气等污染物。
纳米陶瓷材料的高比表面积和活性位点
可以提高催化剂和吸附剂的活性和选择性。
总之,纳米陶瓷材料的研究和应用已经取得了很大的进展。
随着纳米
技术的不断发展,相信纳米陶瓷材料在各个领域的应用前景会更加广阔。
同时,纳米陶瓷材料的制备和性能的研究也是一个具有挑战性和发展潜力
的领域。
氧化铝陶瓷和纳米陶瓷
氧化铝陶瓷与纳米陶瓷是现代陶瓷技术中的两种重要材料,它们在许多领域都有广泛的应用。
氧化铝陶瓷,是以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料。
氧化铝具有高硬度、高耐磨性、高化学稳定性和良好的绝缘性能等特点,因此被广泛应用于机械、电子、化工、陶瓷等领域。
氧化铝陶瓷的制备过程包括原料准备、成型、烧结等步骤,其中烧结温度通常较高,以达到氧化铝的致密化和结晶化。
纳米陶瓷,是指晶粒尺寸在纳米尺度(1-100纳米)的陶瓷材料。
纳米陶瓷具有许多独特的性能,如高强度、高硬度、高韧性、良好的抗热震性和抗腐蚀性等。
由于纳米陶瓷的晶粒尺寸小,晶界面积大,使得材料性能得到显著提升。
纳米陶瓷的制备通常涉及到纳米粉末的制备、成型和烧结等过程,其中纳米粉末的制备是关键。
氧化铝陶瓷和纳米陶瓷在某些应用领域存在重叠,但也各有特色。
例如,氧化铝陶瓷因其高硬度和耐磨性,常被用于制造耐磨件、切割工具等;而纳米陶瓷则因其优异的力学性能和抗热震性,在航空航天、核能等领域有广泛的应用前景。
随着科技的进步,氧化铝陶瓷和纳米陶瓷的制备技术也在不断发展和完善。
未来,这两种材料有望在更多领域得到应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
同时,也需要深入研究这两种材料的性能和应用,以充分发挥它们的潜力。
纳米陶瓷材料的研究现状及应用
首先,纳米陶瓷材料的制备方法不断丰富和完善。
传统的陶瓷制备方
法无法获得纳米级尺寸的陶瓷颗粒,而通过纳米技术的手段,例如溶胶凝
胶法、水热法和微乳液法等,可以制备出具有纳米级尺寸和高比表面积的
陶瓷颗粒。
其次,纳米陶瓷材料的性能得到显著提升。
由于纳米材料具有高比表
面积、尺寸效应和量子效应等特点,纳米陶瓷材料在力学强度、热稳定性、电学性能和光学性能等方面表现出优异的性能。
例如,纳米氧化锆陶瓷具
有高硬度、高抗磨损性和高耐久性,可以应用于高性能切削工具和汽车发
动机零件等领域。
此外,纳米陶瓷材料还可以通过添加适量的催化剂和稀土元素等进行
改性,使其具备更多的功能性和应用潜力。
例如,通过添加银、铜等催化剂,可以显著提高纳米氧化锌陶瓷的光催化活性,使其具备处理水污染和
空气净化的能力。
纳米陶瓷材料的应用范围非常广泛。
在能源领域,纳米陶瓷材料可以
用于制备高性能的锂离子电池和固体氧化物燃料电池的电极材料,提高电
池的能量密度和循环寿命。
在医疗领域,纳米陶瓷材料可以用于制备人工
骨骼、人工关节和人工血管等生物医用材料,具备优异的生物相容性和机
械性能。
此外,纳米陶瓷材料还可以用于电子元器件、光学器件和薄膜材
料等领域。
总之,纳米陶瓷材料的研究已经取得了很多重要进展,在各个领域有
着广泛的应用前景。
随着纳米技术和先进制备方法的不断发展,相信纳米
陶瓷材料在材料科学和工程中将发挥更加重要的作用。
纳米材料在陶瓷方面的应用
嘿,你们知道吗?我觉得纳米材料在陶瓷里可神奇啦!
陶瓷大家都见过吧,就是那些漂亮的碗呀、盘子呀,还有花瓶什么的。
纳米材料加到陶瓷里,能让陶瓷变得更厉害呢。
比如说,加了纳米材料的陶瓷会更坚硬。
就像超级英雄有了强大的力量一样,不容易被摔坏。
要是我们用的碗和盘子是这种陶瓷做的,就不用担心不小心掉到地上会碎啦。
纳米材料还能让陶瓷变得更漂亮。
可以让陶瓷的颜色更鲜艳,就像彩虹一样美丽。
而且还能让陶瓷的表面更光滑,摸起来舒服极了。
还有哦,纳米材料能让陶瓷有一些特别的功能。
比如有的陶瓷加了纳米材料后,可以抗菌。
就像有一群小卫士在保护着陶瓷,不让细菌靠近。
这样我们用这种陶瓷装食物就会更卫生。
我听说有个地方生产的陶瓷杯子,就是用了纳米材料。
那个杯子特别轻,拿在手里就像拿着一片羽毛一样。
而且杯子还能保温,把热水倒进去,很长时间都不会凉。
再比如说,有些陶瓷地砖用了纳米材料后,变得很防滑。
就像给地面穿上了一双不会滑倒的鞋子。
这样我们在地上走的时候就会更安全。
总之,纳米材料在陶瓷方面的应用可多啦!它能让陶瓷更坚硬、更漂亮、更有功能。
以后我们会看到更多用纳米材料做的陶瓷,它们会让我们的生活变得更加美好。
纳米陶瓷的优点和应用
纳米陶瓷是一种新型的材料,具有许多优点和广泛的应用。
本文将从优点和应用两个方面来介绍纳米陶瓷。
一、纳米陶瓷的优点
1.高硬度:纳米陶瓷的硬度非常高,比传统陶瓷高出数倍,可以抵抗各种刮擦和磨损。
2.高强度:纳米陶瓷的强度也非常高,可以承受高压和高温,不易破裂和变形。
3.耐腐蚀:纳米陶瓷具有优异的耐腐蚀性能,可以在酸碱等恶劣环境下长期使用。
4.耐磨损:纳米陶瓷的表面非常光滑,不易受到磨损和刮擦,可以保持长期的美观和光泽。
5.抗氧化:纳米陶瓷具有很好的抗氧化性能,可以长期保持颜色和光泽不变。
二、纳米陶瓷的应用
1.厨房用具:纳米陶瓷可以用于制作各种厨房用具,如锅、碗、盘等,具有耐高温、耐磨损、易清洁等优点。
2.卫生间用品:纳米陶瓷可以用于制作卫生间用品,如马桶、洗脸盆、浴缸等,具有耐腐蚀、易清洁、美观等优点。
3.建筑材料:纳米陶瓷可以用于制作建筑材料,如地砖、墙砖、地板等,具有耐磨损、耐腐蚀、易清洁等优点。
4.电子产品:纳米陶瓷可以用于制作电子产品,如手机壳、电视外壳等,具有耐磨损、抗氧化、美观等优点。
5.医疗器械:纳米陶瓷可以用于制作医疗器械,如人工关节、牙科修复材料等,具有耐磨损、耐腐蚀、生物相容性好等优点。
纳米陶瓷具有许多优点和广泛的应用,是一种非常有前途的新型材料。
随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大,纳米陶瓷的应用前景将会越来越广阔。
纳米陶瓷材料的研究现状及应用
一、研究现状
1、纳米陶瓷材料的科学定义
纳米陶瓷材料是一种同时具有有机和无机特性的材料,其中包含硬晶体、软晶体和非晶状结构。
它们具有很高的热稳定性和化学稳定性,且具
有良好的机械性能。
目前,纳米陶瓷材料被广泛应用于多种领域,如生物
医学、煤炭工业、航空航天、能源储存等领域。
2、研究进展
近年来,随着纳米技术的发展,纳米陶瓷材料的研究也取得了快速发展,得到了广泛的应用。
纳米陶瓷材料的研究已从传统的材料表征和性能
测试扩展到对其结构、形貌、微观组成和制备条件等的深入研究。
目前,
研究者正在尝试利用纳米技术制备新型纳米陶瓷材料,以改善其力学性能、尺寸稳定性和多功能性。
目前,纳米陶瓷材料的研究已经取得了一定的进展,并受到了学者们
的广泛关注和研究。
研究者已经成功地通过合成和优化材料结构,提高了
纳米陶瓷材料的力学性能和耐久性,并实现了纳米陶瓷材料的多功能性。
3、未来发展趋势。
纳米陶瓷材料
纳米陶瓷材料是一种具有微观纳米结构的陶瓷材料,其特点是颗粒尺寸在纳米
级别,通常小于100纳米。
由于其特殊的结构和性能,纳米陶瓷材料在材料科学领域备受关注,并在多个领域得到了广泛应用。
首先,纳米陶瓷材料具有优异的力学性能。
由于其颗粒尺寸较小,纳米陶瓷材
料具有更高的强度和硬度,这使得它在制备高强度、高硬度的陶瓷制品时具有独特的优势。
例如,纳米陶瓷材料可以用于制备耐磨材料,如陶瓷刀具、陶瓷轴承等,其耐磨性能明显优于传统陶瓷材料。
其次,纳米陶瓷材料还具有优异的化学稳定性和耐高温性能。
由于其纳米级颗
粒尺寸和特殊的结构,纳米陶瓷材料表面积大,表面活性高,因此具有较强的化学反应活性。
同时,纳米陶瓷材料也具有较高的热稳定性,能够在较高温度下保持稳定的物理和化学性质。
这使得纳米陶瓷材料在高温环境下的应用具有广阔的前景,例如在航空航天、汽车发动机等领域有着重要的应用价值。
此外,纳米陶瓷材料还具有优异的光学性能和电学性能。
由于其微观纳米结构,纳米陶瓷材料对光的吸收、散射和透射等过程表现出特殊的性能,因此在光学器件、光学涂料等领域有着广泛的应用。
同时,纳米陶瓷材料也具有较高的电学性能,可以用于制备高性能的电子器件和电子陶瓷材料。
总的来说,纳米陶瓷材料具有独特的微观结构和优异的性能,因此在材料科学
领域具有广阔的应用前景。
随着纳米技术的不断发展和完善,相信纳米陶瓷材料在未来会有更多的突破和创新,为人类社会的发展进步带来更多的惊喜和机遇。
纳米陶瓷材料的热稳定性研究纳米陶瓷材料是一种具有微小晶粒尺寸的陶瓷材料,具有优异的力学性能和独特的物理、化学性质。
然而,由于其特殊的结构和尺寸效应,纳米陶瓷材料常常面临着热稳定性的挑战。
本文将探讨纳米陶瓷材料的热稳定性问题,并介绍一些研究该问题的方法和成果。
纳米陶瓷材料在高温下容易发生晶界扩散和晶粒长大的现象,这可能导致材料的机械性能下降甚至失效。
因此,研究纳米陶瓷材料在高温下的热稳定性具有重要的理论和应用价值。
首先,研究人员通过实验和模拟方法来研究纳米陶瓷材料的热稳定性。
他们可以通过在高温下对纳米陶瓷材料进行热处理,并利用显微镜、透射电子显微镜等技术来观察材料的晶粒长大和晶界扩散现象。
同时,也可以借助分子动力学模拟和有限元分析等计算方法,模拟材料在高温下的微观结构和力学性能变化,为实验结果提供理论解释。
其次,研究人员还可以改变纳米陶瓷材料的成分和制备工艺,来提高其热稳定性。
例如,引入微量的添加剂或改变材料的晶体结构,可以有效抑制晶界扩散和晶粒长大,从而提高材料的热稳定性。
此外,通过调控制备工艺中的温度、压力和时间等参数,也可以改善材料的热稳定性,保持其优良的性能。
近年来,一些研究者还将纳米陶瓷材料的热稳定性问题与其他领域的研究相结合,获得了一些有意义的结果。
例如,研究人员将纳米陶瓷材料与光催化材料相结合,探索了纳米陶瓷材料在高温条件下的光催化性能。
他们发现,在一定的温度范围内,纳米陶瓷材料的光催化性能可以得到显著提高。
这为纳米陶瓷材料在能量转换、环境净化等领域的应用提供了新的思路。
然而,纳米陶瓷材料的热稳定性研究仍然面临着一些挑战。
首先,由于纳米陶瓷材料的制备和研究相对复杂,一些实验条件的控制和测量技术的应用仍需进一步改进。
其次,纳米陶瓷材料的热稳定性受多种因素的影响,如晶粒大小、晶界能、表面能等,对这些因素进行合理的控制和优化也是一个重要的课题。
因此,未来的研究需要继续加强实验和理论的相结合,发展更有效的方法来研究和改善纳米陶瓷材料的热稳定性。
纳米陶瓷微珠隔热材料是一种利用纳米陶瓷微珠的特殊性质来实现隔热效果的材料。
它由纳米级陶瓷微珠和适当的基质材料组成,通过混合或复合工艺制成。
纳米陶瓷微珠具有以下特点和优势:
1.微小粒径:纳米级陶瓷微珠的粒径通常在纳米尺度范围内,因此具有较大的比表面积,
能够提供更多的界面和接触面积,增加热传导路径的长度。
2.低热导率:纳米陶瓷微珠具有较低的热导率,可以有效阻碍热能传递。
这意味着它们能
够减少热量在材料内部的传导和散失,从而提高隔热性能。
3.良好的抗辐射能力:纳米陶瓷微珠还具有良好的抗辐射性能,能够反射和吸收热辐射能,
减少热辐射对材料的影响。
4.轻质高强度:由于纳米陶瓷微珠的特殊结构,这种材料通常具有较轻的密度和相对较高
的强度,使其在隔热应用中更具优势。
纳米陶瓷微珠隔热材料因其良好的隔热性能而受到广泛关注和应用。
它可以用于建筑物的保温和隔热、工业设备的隔热和节能、航空航天器材的热控制等领域。
此外,纳米陶瓷微珠隔热材料也被认为是一种环保可持续的材料,因为它能够降低能源消耗,减少碳排放和环境污染。
Al2O3纳米陶瓷颗粒的研究摘要:纳米陶瓷是一种新型纳米材料,是现代陶瓷技术发展的最新领域。
本文介绍了纳米陶瓷的特性,概述了目前Al2O3纳米陶瓷颗粒制备技术的研究现状和所在的问题。
关键词:纳米材料,纳米陶瓷,制备技术Abstract:Nanoceramics is a kind of novel materials in nano scale and new field of modern technological development of ceramics.The characteristics of nanoceramics was introduced in this article.Also,the development and problems of the fabrication methods for Al2O3 nanoceramic particles is summarized.Key words:nanomaterials,nanoceramics,fabrication methods0引言Al2O3陶瓷因为其耐高温耐腐蚀机械强度高等特点而在现代社会中具有极其广泛的应用,如航空、电力、化工、机械等众多领域。
随着纳米材料在近些年的新兴,Al2O3纳米材料也逐渐成为众多材料科学家注意的研究对象。
当组成物质的结构单元处于纳米级别(Inm-lOOnm)时,由于其尺寸已经接近电子的相干长度,强相干所带来的自组织导致材料发生很大的变化。
由于纳米尺度已经接近光的波长,再加上纳米颗粒巨大的比表面积,导致材料的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等较为显著。
表现在材料的溶点,强度,导电性,延展性等方面会有显著的变化。
而要制备纳米陶瓷,首先我们要制备单分散的Al2O3纳米颗粒。
目前制备Al2O3纳米颗粒的方法很多,大致可以分为以下三类,气相法(CVD,PVD)、固相法(沉淀法,水热法,溶胶凝胶法)和液相法。
纳米陶瓷粉体制备技术的核心问题是要研究出一种“尺寸可控、表面清洁、不易团聚而又易大量合成纳米陶瓷粉体的方法”,以实现纳米陶瓷粉体的工业化生产。
评价制备Al2O3纳米颗粒方法的优劣,主要有以下标准,(1)粉体无团聚或者团聚度低;(2)颗粒的尺寸分布窄,晶相稳定性好。
(3)颗粒纯度高,表面的清洁度高;(4)颗粒粒径和分布可控。
气相法所得的Al2O3纳米陶瓷粉体纯度高、团聚较少、烧结性能也往往较好。
其缺点是设备昂贵、产量较低、不易普及。
固相法制备Al2O3纳米颗粒所用设备简单、操作方便,但所得粉体往往不够纯,粒度分布也较大,适用于要求比较低的场合。
液相法介于气相法与固相法之间,与气相法相比,液相法具有设备简单、无需真空等苛刻条件要求,同时又比固相法制得的粉体纯净、团聚少,很容易实现工业化生产,因用液相法制备Al2O3纳米陶瓷颗粒很有发展前途。
但是目前大多采用的是沉淀法制备,因为这种方法简单而且容易实现自动化生产。
1.纳米陶瓷材料特性1.1表面效应纳米陶瓷材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
当粒径降到表面原子数比例达到约90%以上时,原子几乎全部集中到纳米粒子的表面。
由于纳米粒子表面原子数增多,表面原子配位数不足和高的表面能,使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来,故具有很高的化学活性。
1.2小尺寸效应当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出“新奇”的现象。
例如,铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电;绝缘的二氧化硅颗粒在20纳米时却开始导电。
再譬如,高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬。
利用这些特性,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能,此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等等。
1.3特殊的热学性质固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化后纳米材料中有大量的界面,这些界面为原子提供了短程扩散途径及较高的扩散速率,并使得材料的烧结驱动力也随之剧增,这大大加速了整个烧结过程,使得烧结温度大幅度降低,当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。
纳米陶瓷材料的烧结温度约比传统晶粒陶瓷低400-6000C左右,且烧结不需要添加任何添加剂,同时陶瓷的致密化速率也迅速提高,这样不仅降低了能耗,还减少了污染。
同时由于晶粒尺寸小,分布窄,晶界与气孔的分离区减小以及烧结温度的降低使得烧结过程中不易出现晶粒的异常生长,控制烧结的条件,已能获得晶粒分布均匀的陶瓷体。
纳米陶瓷的导热系数随着晶粒尺寸的减小而下降,甚至出现负值,这一性能将成为超大规模集成器件的设计基础。
1.4特殊的力学性能(1)纳米陶瓷的超塑性所谓超塑性是指在拉伸试验中,在一定的应变速率下,材料产生较大的拉伸变形,一般陶瓷中,并不具备金属那样的晶格滑移系统,很难具备超塑性,在纳米陶瓷材料中利用晶界表面众多的不饱和链,造成沿晶界方向的平移,超塑性就可能实现。
一般认为陶瓷具有超塑性就应该具有两个条件:(1)较小的粒径(2)快速的扩散途径(增强的晶格、晶界扩散能),纳米陶瓷具有较小的晶粒及快速的扩散途径,所以有望具有室温超塑性。
(2)纳米陶瓷增韧陶瓷在通常情况下呈脆性,然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。
因为纳米陶瓷材料的晶粒尺寸极小且具有巨大的颗粒间界面,且界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,使纳米陶瓷在受力时易于变形而不呈现脆性。
如5纳米颗粒所构成的固体每立方厘米将含1019个晶界,原子的扩散系数要比大块材料高1014~1016倍,因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性。
(3)纳米陶瓷的强度不少纳米陶瓷材料的强度和硬度比普通材料高4~5倍,如在1000C 纳米TiO2陶瓷的显微硬度为1300kgf/mm2,而普通TiO2的显微硬度低于200kgf/mm2。
在陶瓷基体中引入纳米级材料的分散相并进行复合,不仅可大幅度地提高其断裂强度和断裂韧性,明显改善其耐高温性能,而且也能提高硬度、弹性模量和抗热震、抗高温蠕变等性能。
这是由于陶瓷是经原料加工成型后烧结而成的,而且陶瓷粉体的颗粒大小决定了陶瓷材料的微观结构和宏观性能,如果粉体的颗粒堆积均匀,烧结收缩一致且晶粒均匀长大,则颗粒越小产生的缺陷就越少,所制备的材料强度就相应越高。
2. Al2O3纳米陶瓷颗粒制备2.1气相法气相法有化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)两种方法。
CVD是反应物在气化后发生化学反应,沉淀在基体上,进而得到固体材料。
这个过程是属于原子范畴的传质过程。
PVD主要是在真空条件下,利用物理方法提供能量给原料,使其气化并通过等离子气体或低压气体,气化的原料沉积在基体表面。
PVD的主要方法有:溅射键膜,离子键膜,分子束外延等。
Borsella等人以烷基铝和N2O为反应物,以乙稀为反应敏化剂,用CO2激光加热后使之反应,合成了颗粒尺寸为5-20 nm的a- Al2O3纳米颗粒,Ananthapadmanabhan等人采用热等离子法,以氩气和氮气为等离子气体,使受压的空气和招粉发生反应,制备出了颗粒尺寸分布从几个到30 nm的α-Al203颗粒。
气相法所得的Al2O3纳米陶瓷粉体纯度高、团聚较少、烧结性能也往往较好。
其缺点是设备昂贵、产量较低、不易普及。
2.2化学沉淀法将沉淀剂在一定条件下进行分解或者水解,使其释放可以与铝盐物质反应的离子。
如在一定pH值下,利用AI(NO3)3、Al2(S04)3、或AlCI3溶液为原料,加入分散剂,利用氨水、尿素或碳酸氢按为沉淀剂,都可沉淀出氢氧化铝沉淀,经脱水便可获得A1203粉末。
下图1是用沉淀法制备α-Al2O3 纳米颗粒技术路线,图2是通过沉淀方法制备的α-Al2O3 颗粒的TEM照片图1沉淀法制备α-Al2O3 纳米颗粒技术路线图2 沉淀方法制备的α-Al2O3纳米颗粒的TEM照片2.3溶胶凝胶法溶胶凝胶法是利用胶体化学的原理制备颗粒的。
将金属醇盐或无机盐通过水解缩合化学发应,形成凝胶或解凝形成溶胶,通过溶质聚合再凝胶化。
将制备的凝胶烧结干燥,去掉其中的有机成分,最后得到纳米陶瓷颗粒。
金属醇盐在水中发生水解和缩聚反应,反应式如下: 水解:M(OH)3+nH2O→M(OR)3-n(OH)n +nHOR缩聚:2M(OR)3-n(OH)n→[M(OR)3-n(OH)n-1]2O+H2O在上述水解与缩聚反应中,M代表金属原子,R代表有机基团。
下图3是通过该方法获得的Al2O3纳米颗粒样品在不同温度下的TEM 照片:(a)7000C (b)10000C (c)14000C图3 不同温度处理样品的TEM照片图2为700、1000、1400度热处理后样品的TEM照片,从照片上可以看出,700度热处理样品的粒度非常小,其平均粒径在10 nm以下,样品呈球形,规则均匀11000C热处理样品的粒度有所长大,平均粒径约15 nm,1400度热处理的粒度长大许多,平均粒径在100 nm以上。
2.4高分子网格法Douya等在1989年发明了高分子网络法制备了 YBa2Cu3C7-x、2Si02-3Al203和LaAlO3纳米颗粒。
在此之后也有人采用这种方法制备α-Al2O3纳米颗粒。
高分子网法主要是利用有机物通过聚合形成高分子网络,将制备的前驱体控制在三维空间中,以此来解决团聚问题,由于锻烧中期有机物的存在,可以很好地抑制煅烧过程中的传质过程,起到隔离相作用,但由于后期锻烧温度较高,导致有机物燃烧殆尽,隔离效果不是很显著。
在Al(NO3)3溶液中加入丙烯酞胺单体、N,N一亚甲基丙烯酞胺,通过无机盐溶胶一凝胶法制得10nm的α-A12O3粉体,其工艺流程如图4:图4α-A12O3粉体合成工艺流程图但是此种方法的原料较贵,而且也必须考虑有机物的毒性,但需要对凝胶进行长时间洗涤。
因此此种方法有待进一步的完善。
2.5热分解法通过化学反应制备前驱体,然后经过高温煅烧制备α-Al2O3粉体。
例如以NH4A1(S04)2·24H20和NH4HCO3为原料,制备的前驱体NH4AlO (OH)HC03通过高温锻烧后分解相变为α- AI2O3,反应式如下:NH4A1(S04)2·24H20+NH4HCO3→NH4AlO(OH)HC03+(NH4)2S04+3COO2+25H2NH4AlO(OH)HC03通过煅烧后分解相变为α- AI2O3,反应式如下:NH4AlO(OH)HC03 →α- AI2O3+2NH3+2CO2+3H2O在锻烧过程中,NH4AlO(OH)HC03释放处大量的气体,这些气体对前期颗粒的闭聚起到了一定的隔离效果,因此对于制备弱团聚的α- AI2O3纳米颗粒来说,是比较理想的。