纳米氧化铝陶瓷件的的特点及成形方法

　　近年来，纳米氧化铝陶瓷件受到人们普遍关注，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，纳米陶瓷的成形主要有:干法成形: 干压成形、冷等静压成形、超高压成形、原位成形; 湿法成形: 挤压成形、离心注浆成形、渗透固化成形、凝胶直接成形、凝胶浇注成形、流延成形。

　　纳米氧化铝陶瓷件中主要添加了纳米α - Al2 O3 粉，在成型过程中，纳米粉填充到微米粉的孔隙中，可使微米粉的孔隙减小; 提高成型压力，粉体颗粒之间接触紧密，气孔数量减少。提高了陶瓷素坯的密度，有利于烧结，也使氧化铝陶瓷烧结后的密度提高，随着纳米α - Al2 O3 粉添加量的增加以及成型压力的提高，烧结后的氧化铝陶瓷的维氏硬度和断裂韧性都有所提高，因此，考虑在微米氧化铝粉中添加纳米氧化铝粉，使素坯成型后获得较佳的粒度级配，减小陶瓷素坯的孔隙尺寸，提高陶瓷的烧结活性; 同时在干压成型过程中，提高成型压力，以利于气孔的排出，减少气孔数量，获得较为致密的陶瓷素坯，最终得到性能优良的Al2O3 陶瓷。

　　纳米氧化铝陶瓷件不仅在功能上具有特殊的介电性能、光学性能等，还表现出良好的力学性能，例如: 低温超塑性、随强度的增加材料的断裂韧性不会降低等。H. J. Hofler等人用气相沉积法制备的粉体进行研究，结果表明，纳米粉体烧结前即为金红石结构，因为不经历由锐钛矿相向金红色相的转变; 并且此时晶粒已开始长大，至900℃时致密达95%。