納米氧化鋁（VK-L50）在陶瓷坯料中的應用

納米氧化鋁（VK-L50）在陶瓷坯料中的應用

近年來，隨著納米技術的應用，納米材料興起，納米物質所具有的較強的小尺寸效應、表面效應使得晶粒的表面能增加，燒結活性增強，從而添加納米物可以使材料顯著地降低燒結溫度，提高致密速率，微結構均勻一致，極大地改善材料的力學性能，得到性能優良的氧化鋁陶瓷。我們從陶瓷坯料添加不同含量的納米ɑ- Al2O3 以及不同燒結溫度出發，探討納米 ɑ- Al2O3含量對納米陶瓷的力學強度性能的影響。

陶瓷改性材料的應用

1 稀土氧化物與陶瓷

Si3N4陶瓷

Si3N4陶瓷硬度大、強度大、熱膨脹系數小，具有較高的抗蠕變性能及抗氧化、抗腐蝕性能，是一種非常好的高溫結構材料。作為Si3N4陶瓷，須加入Y2 O3（VK-Y01 30nm）、 CeO2(VK-Ce01 30nm)、La2O3(VK-La01 50nm)為添加劑，可提高 Si3N4陶瓷的高溫力學性能。其抗彎強度在 1370 ℃的高溫下達1000MPa 以上。

Al2O3陶瓷

Al2O3陶瓷具有較高的硬度和機械強度，同時具有良好的化學穩定性，為提高其高溫熱穩定性，可添加稀土氧化物 La2O3(VK-La01 50nm)，能提高 Al2O3陶瓷高溫熱穩定性。

Y2O3陶瓷

Y2O3陶瓷是一種高性能透明陶瓷，是以高純氧化釔為原料并添加LiF后于 1300 ℃-1500 ℃、35MPa-50MPa 壓力真空熱壓燒結成透明多晶體，其透明性好，在遠紅外區的直線透過率約為 80 % ，是優良的高溫紅外材料和電子材料。

AlN 陶瓷

在制備 AlN 陶瓷時須加入稀土氧化物 Y2O3(VK-Y01 30nm)、La2O3(VK-La01 50nm)作為添加劑，與 AIN 顆粒表面的 Al2O3反應，生成低熔點液相，使整個燒結在有液相參與下進行，最終達到致密化。所制得的 AIN 陶瓷可用作熔煉純鐵、鋁等的優良坩鍋材料及其高溫結構材料。

2 納米氧化鋁陶瓷

在粗晶氧化鋁陶瓷中添加納米氧化鋁（VK-L50 50nm），可以改善氧化鋁頭次燒結性能，降低其燒結溫度。氧化鋁微米粉體中添加納米氧化鋁，在成型過程中，納米粉填充到微米粉的孔隙中，可使微米粉的孔隙減小; 提高成型壓力，粉體顆粒之間接觸緊密，氣孔數量減少。提高了陶瓷素坯的密度，有利于燒結，也使氧化鋁陶瓷燒結后的密度提高。

隨著納米氧化鋁（VK-L50 50nm）添加量的增加以及成型壓力的提高，燒結后的氧化鋁陶瓷的維氏硬度和斷裂韌性都有所提高。

在微米氧化鋁粉中添加納米氧化鋁粉，使素坯成型后獲得較佳的粒度級配，減小陶瓷素坯的孔隙尺寸，提高陶瓷的燒結活性; 同時在干壓成型過程中，提高成型壓力，以利于氣孔的排出，減少氣孔數量，獲得較為致密的陶瓷素坯，最終得到性能優良的 Al2O3陶瓷