Startseite > Ausstellung > Inhalt

Nanokeramik

Feb 25, 2019

1, Definition von Nanokeramik

Mit der Nanotechnologie entwickelte nanokeramische Werkstoffe beziehen sich auf die Nanoebene (1-100 nm) von Korn, Korngrenzen und deren Bindung in der Mikrostruktur keramischer Werkstoffe. Verglichen mit gewöhnlichen Keramiken sind Festigkeit, Zähigkeit und Superplastizität von Nanokeramiken stark verbessert.

 

Nanomaterialien behalten nicht nur einige besondere Eigenschaften von Keramiken in Mechanik, Elektrizität, Thermologie, Optik und Magnetik bei, sondern überwinden auch die Mängel von Sprödrissen und schlechter Gleichmäßigkeit, insbesondere geringe Bruchzähigkeit und schlechte Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur.

QQ图片20190114115841

2, Eigenschaften

 

Ich bin superplastisch

 

II Mechanische Eigenschaften

 

Bruchfestigkeit verbessert

 

Die Bruchfestigkeit wird stark verbessert

 

Hohe Temperaturbeständigkeit stark verbessert

 

III Ferroelektrizität

 

IV Super-Zähigkeits-Mechanismus


3, Klassifizierung

 

Nanokeramik Material I Nanostrukturierte Keramik II Nanofunktionale Keramik

 

Herstellung von Nanokeramikpulver


4. Herstellung von Nanokeramikpulver

 

Physikalische Methode

 

Umfassen:

 

Mechanische Zerkleinerung

 

Mechanisches Kugelfräsen mit hoher Energie

 

Verdampfungskondensation

 

Elektrosparksprengungsmethode


Verfahren zur chemischen Ausfällung von Dampf

 

Sie besteht im Wesentlichen aus drei Methoden: Flammverdampfung, Gaspyrolyse und Gasphasensynthese. Das Prinzip besteht darin, dass der Dampf der Zielmetallverbindung durch ein bestimmtes Verfahren erzeugt wird und die Zielnanopartikel durch chemische Reaktion synthetisiert werden.

 

Vorteile: Die durch dieses Verfahren erhaltenen Nanopartikel weisen eine gute Dispersion, eine große Partikelgröße, eine abgerundete Oberfläche und eine hohe chemische Aktivität auf.

hexagonal boron nitride furnance

Hydrothermale Methode

 

Entsprechend dem unterschiedlichen Reaktionsverfahren kann die hydrothermale Methode in hydrothermale Oxidation, hydrothermale Ausfällung, hydrothermale Kristallisation, hydrothermale Synthese, hydrothermale Zersetzung, hydrothermale Reduktion usw. unterteilt werden.

 

Vorteile: Kein Sintern, Vermeidung von Agglomeration und Verunreinigungen durch Sintern, hohe Reinheit der Produkte, gleichmäßige Partikel, enge Partikelgrößenverteilung, einfache Bedienung

 

Sol-Gel

 

Dies bedeutet, dass der organische Ligand der wässrigen Lösung zugesetzt wird, um einen Komplex mit den Metallpartikeln zu bilden, der durch Kontrolle des pH-Werts und der Reaktionstemperatur hydrolysiert und polymerisiert werden kann. Eine Weltraumgerüststruktur wird durch den Sol-Gel-Weg gebildet, und dann wird das gewünschte Produkt durch Dehydratisierung und Röstung erhalten.

 

Es hat die Vorteile eines einfachen Verfahrens, einer geringen Ausrüstung, einer hohen Festigkeit und Zähigkeit und der Notwendigkeit einer hohen Temperatur bei der Synthese

 

5. Formen von Nanokeramiken

 

Das Umformen von Nanokeramiken umfasst Trockenumformen und Nassumformen.

 

Trockenformen : Formen durch Mischen von Pulverpartikeln mit Luft. Um die Reibung zwischen Pulverteilchen zu reduzieren, kann das Pulver eine kleine Menge Flüssigkeit und Bindemittel enthalten, auch außerhalb der Partikel. Um das Pulver zu verdichten, ist es notwendig, die Luft zwischen den Partikeln so weit wie möglich zu entfernen. Normalerweise wird die Druckmethode verwendet, um die Partikel dazu zu bringen, sich einander zu nähern und einen Teil der Luft auszustoßen.

 

Vorteile: schnelle Geschwindigkeit, niedriger Preis für Schleifmittel, einheitlicher Embryo.

 

Nachteil: Diese Methode leckt in die Luft und kann leicht Verunreinigungen aufnehmen. Das Pulver ist locker und kann beim Einfüllen leicht Luft einleiten, was das Sintern von Embryoiden nicht begünstigt

 

Nassformung : Zuerst werden dem Pulver flüssige (üblicherweise Wasser) und andere Additive zugesetzt, um eine plastische oder fließfähige Aufschlämmung herzustellen, dann in das Schleifwerkzeug eingespritzt, und dann wird der Embryokörper erhalten.

 

Vorteile: Es kann die Menge an Verunreinigungen und die Agglomeration stark reduzieren.

 

Nachteil: Komplexe Prozesse und raue Bedingungen.


6. Anwendung von Nanokeramiken

 

Schutz und Beschichtung: Verwendet als Wärmeisolierung, Oxidationsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, biologische, piezoelektrische und wellenabsorbierende Schicht; Nano-Materialschicht, die für den Fahrzeugpanzerungsschutz verwendet wird, wird bessere Kugelsicherheit, Anti-Klopf-, Anti-Pannen-Fähigkeit und einen starken Schutz bieten.

break ring of the horizontal continuous casting

Hochtemperaturwerkstoffe: Erhöhen Sie die Turbinenfronttemperatur des Flugzeugmotors und erhöhen Sie dann das Schub-Gewichts-Verhältnis des Motors und reduzieren Sie den Kraftstoffverbrauch.

 

Es wird erwartet, dass es ein ideales Material für Hochtemperaturkomponenten von Marineschiffen und militärischen Turbinen ist.

 

Biomedizinische Materialien: Biofunktionelle Keramiken können einige physiologische Verhaltensweisen des menschlichen Körpers imitieren und dazu verwendet werden, einige menschliche Organe wie Zähne und Knochen zu bilden.

 

Piezoelektrische Materialien: Piezoelektrische Transformatoren aller Art, piezoelektrische Aktuatoren, Hochleistungs-Ultraschallschweißtechnologie, piezoelektrische Vibrationszuführung, neue Ultraschall-CVD-Technologie und Hochleistungs-Ultraschalltechnik, die auf Kernkraftwerke abgestimmt sind, sind die Anwendungen von Nanokeramiken im piezoelektrischen Bereich.

 

Neue Werkzeuge: Neue Werkzeuge aus Nanomaterialien haben eine gute Zähigkeit und Festigkeit.