<东方新材料视窗>2018, 10,月第2期 徐工
摘要：为了探索纳米三氧化二铝在陶瓷领域上的应用。查阅大量的期刊和文献，得出了纳米三氧化二铝在陶瓷领域发挥了巨大的作用，具有非常大的发展前景。纳米三氧化二铝，陶瓷粉粒径分布均匀，电阻率高，具有良好的绝缘性能，广泛用于塑料，橡胶，陶瓷，涂料等绝缘性能要求高的领域。主要综述了纳米三氧化二铝在陶瓷领域发挥的作用，其性能包括：Al203／TiC纳米陶瓷刀具材料的抗热震性能、纳米Ni-Al2O3金属陶瓷粉末热压致密化、Al2O3系纳米陶瓷抗拉强度、Al2O3系纳米陶瓷韧性。通过以上资料的查询，得出纳米三氧化二铝在陶瓷领域具有非常好的发展前景的结论。
关键字:纳米；三氧化二铝分散液；陶瓷；应用；宣城晶瑞；新材料；VK-L30；VK-L30W
纳米氧化铝陶瓷具有硬度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘性高和介电损耗低等一系列优异特性,因此在机械、化工、电子、医学、航空和国防等方面均占有重要地位。用传统陶瓷制备工艺所制出的氧化铝陶瓷,晶粒尺寸大,强度和韧性等综合力学性能较低,这在一定程度上限制了它的更广泛应用。近年来,纳米陶瓷受到人们普遍关注,由于这种陶瓷材料的晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平,细化晶界数量大幅度增加,可使材料的强度、韧性和超塑性大为提高,并对材料的电学、热学、光学和磁学等性能产生重要影响。纳米级氧化铝陶瓷具有烧结温度低,强度、韧性高等优点,已成为近年来材料科学工作者的主要研究目标之一。制备纳米氧化铝陶瓷主要从两个方面出发:首先是制备出具有较高烧结活性的纳米氧化铝粉体;其次是改变传统烧结工艺,采用快速低温烧结方法,控制晶粒生长。
参与制定纳米氧化铝国家标准的宣城晶瑞新材料有限公司拥有年产1200吨纳米三氧化二铝及其分散液系列产品，其中纳米氧化铝粉体VK-L30及纳米氧化铝分散液VK-L30W在纳米氧化铝制备中应用广泛，收到国内外客户好评。
纳米三氧化二铝陶瓷的应用
1 Al203／TiC纳米陶瓷刀具材料的抗热震性能
通过研究发现A1203／TiC纳米复合陶瓷刀具材料的抗热震能力低于同组分的微米级的复合材料。其主要的原因是微米材料中存在的较大的微裂纹，该微裂纹虽然不利于提高材料的强度，但却能有效地降低材料的弹性模量，因此有利于材料抗热震能力的提高。因此，当用纳米相来提高材料的抗热震性能时，必须对组分的物理性能(线胀系数和弹性模量) 进行选择， 以保证材料中产生足够大的微裂纹,否则纳米相对材料的抗热震能力有不利的影响；热震后 材料强度的降低主要是由于试样表面裂纹的产生与扩展所致.通过对热震过程中材料表面颗粒所受到的残余应力.
分析表明，材料的表面是否开裂取决于颗粒间的界面结合强度和A1203晶粒的抗拉强度。
2 纳米Ni-Al2O3金属陶瓷粉末热压致密化
A12O3 陶瓷是一种抗氧化、抗腐蚀的高温结构陶瓷材料，但由于其具有烧结活性低、脆性大等缺点而在应用上受到限制。在A12O3陶瓷中引入延性金属第二相和采用纳米粉末可以大大提高其烧结活性,不仅可使金属增韧强度提高，而且可使陶瓷具有一定的导电和导热性， 从而扩大其在微电子行业中的应用。近年来，纳米陶瓷基金属陶瓷复合材料成为很热门的一种新型结构、功能陶瓷复合材料。T．S e k i n o等研究了以NiO或Ni ( NO3 ) 2·nH 2O为 Ni 源的纳米相金属一陶瓷复合粉末，并预测由这种粉体制备的金属一陶瓷将可能用作结构复合材料。
采用化学镀法制备的纳米Ni—A12O3包覆粉体，平均粒径小，粉末比表面大，松装密度和振实密度很低，晶粒尺寸小于40 mm.不同Ni含量对A12O3。粉末的包覆均匀程度有很大的影响，Ni 含量较少时，Ni能均匀沉积在A12O3颗粒表面，而Ni含量过高时粉末出现局部包覆不均匀现象。
在A12O3粉末中添加质量分数为15％～2 0 ％ 的金属Ni，作为金属相包覆A12O3粉末可以有效地促进A12O3复合粉的烧结，降低烧结温度，提高烧结致密化速度[5]。
3 Al2O3系纳米陶瓷抗拉强度
用纳米粉末制作的陶瓷制品的抗拉强度与微粉制品的基本相当,掺杂对提高纳米陶瓷制品的抗拉强度有一定好处．为保证利品的抗拉强度则必须在1200度以上烧结，为节省能源，在1400度烧制即可．制品的抗拉强度与密度成σb= 4.84 d 3 函数关系，为此可以从提高纳米陶瓷制品的密度出发提高其抗拉强度[6]。
4 Al2O3系纳米陶瓷韧性
A1203 陶瓷是使用最广泛的一种陶瓷，具有机械强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，对气氛不敏感等性能．在能源、航天航空，机械及电子等方面都有广泛的应用前景．然而，A1203陶瓷的致命弱点在于脆性和均匀性差，从而可靠性差．近一二十年围绕这些关键问题，尤其是对增韧问题开展了广泛的基础研究，取得了一些进展．纳米陶瓷和纳米陶瓷基复合材料的发展，已经成为当前陶瓷研究的重要发展趋势．由于纳米陶瓷的晶粒细化有助于晶粒间的滑移，因而使材料具有超塑性行为，也因晶粒细化从而会引起材料内气孔或缺陷尺寸减少．纳米陶瓷与传统陶瓷相比具有较高的致密速率和低的烧结温度，低温韧性、硬度和强度均可得到改善．
添加宣城晶瑞新材料的VK-L30不仅可以显著地提高A1203陶瓷的烧结性能，降低烧结体的晶粒度，而且可以提高烧结体的抗弯强度和断裂韧性．对于尺寸为30-60nm的纳米氧化铝VK-L30添加量不超过20 mol ％时有明显的增韧和增强作用[7]。
结论：
纳米陶瓷与普通陶瓷材料相比，在力学性能、表面光洁度、耐磨性以及高温性能诸方面都有明显的改善。目前，纳米陶瓷材料的研究已涉及到有机和无机材料。由于纳米陶瓷具有不同传统陶瓷的独特性能，纳米陶瓷材料制成的烧结体可作为储气材料、热交换器、微孔过滤器以及检测气体温度的多功能传感器，它的发展使陶瓷材料跨人了一个新的历史时期。正因为纳米陶瓷具有优良力学性能和某些特殊的功能，使纳米陶瓷在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，有广阔的应用前景。 联系我时，请说是在我的老街信息网看到的，谢谢！
