皮米陶瓷在中华夏儿女民共和国的发展前途,弥

脆性是陶瓷的最大弱点,它大大限制了陶瓷的应用范围。但是,这并非是陶瓷材料的"不治之症",经过各国科学家和工程师多年的艰苦研究,终天大大地改善了陶瓷的脆性,研制出纤维补强陶瓷复合材料。

陶瓷材料作为材料业的三大支柱之一,在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。现阶段我国主要是采用工程陶瓷,工程陶瓷又叫结构陶瓷,因其具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及质量轻、导热性能好等优点,得到了广泛应用。但是,工程陶瓷的缺陷在于它的脆性、均匀性差、可靠性低、韧性、强度较差,因而使其应用受到了一定的限制。随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。

脆性是陶瓷的最大弱点,它大大限制了陶瓷的应用范围。但是,这并非是陶瓷材料的"不治之症",经过各国科学家和工程师多年的艰苦研究,终天大大地改善了陶瓷的脆性,研制出纤维补强陶瓷复合材料。

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。它克服了工程陶瓷的许多不足,并对材料的力学、电学、热学、磁光学等性能产生重要影响,为代替工程陶瓷的应用开拓了新领域。

这种材料不象传统陶瓷"性格脆弱",一打就破,陶瓷复合材料比一般陶瓷"刚强"多了,摔不烂,打不碎,甚至能够"刀枪不入"。请看这样一个镜头:在硝烟弥漫,炮声轰鸣的战场上,几辆现代化坦克奋力猛进,一发发炮弹在装甲上爆炸,然而,坦克却安全无恙,继续前进。难道这些坦克有什么魔法?原来,这种坦克有新型的复合装甲。复合装甲就象馅饼一样,分为三层。外层是八十毫米厚的钢板,最里层是二十毫米厚的钢板,两层钢板之间夹着复合材料陶瓷层,这种复合装甲能把炮弹大部分能量吸收掉,降低其穿透能力,复合装甲的抗弹能力普通装甲提高三倍,可见这种现代陶瓷复合材料的巨大威力了。

纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。纳米陶瓷作为一种高科技产品,其优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧性,使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等诸多方面都有广泛的应用,并在许多超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用,具有广阔的应用前景。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命。

图片 1金意陶陶瓷

我国纳米材料研究始于上世纪80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介人,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。目前为止,我国纳米技术研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。其中最重要的一项技术成果便是:在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷。

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纳米科技的产业化前景广阔。纳米陶瓷作为一种新型高性能陶瓷,是近年发展起来的一门全新的科学技术,它将成为新世纪最重要的高新技术,将越来越受到世界各国科学家的关注。纳米陶瓷的研究与发展必将引起陶瓷工业的发展与变革,以及引起陶瓷学理论上的发展乃至建立新理论体系,以适应纳米尺度的研究需要,使纳米陶瓷材料具有更佳的性能,以致使新的性能、功能的出现成为可能。

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