目 录 1
第1章绪论 1
1.1纳米与纳米技术 1
1.2纳米材料的特殊性质 3
1.3现代陶瓷材料与粉体 7
1.3.1现代无机非金属材料 7
1.3.2现代陶瓷的由来 7
1.3.4现代陶瓷粉体应有的特性 8
1.3.3粉体对现代陶瓷材料的重要性 8
1.4陶瓷粉体的制备方法简介 10
1.4.1固相合成法 10
1.4.2液相合成法 11
1.4.3气相合成法 14
1.5纳米复合材料 15
1.5.1纳米复合材料的定义 15
1.5.2纳米复合材料的基本性能 17
1.5.3纳米复合材料的特殊性能 17
1.5.4陶瓷基纳米复合材料 18
参考文献 23
2.1化学沉淀法制备纳米粉体 25
2.1.1醇水溶液加热法制备ZrO2纳米粉体 25
第2章纳米陶瓷粉体和纳米复合粉体的制备方法 25
2.1.2水解－共沉淀法制备莫来石纳米粉体 32
2.1.3化学沉淀法制备ZnO纳米粉体 37
2.1.4 TiCl4水解法制备TiO2纳米粉体 44
2.1.5共沉淀法制备YAG/Al2O3纳米复合粉体 53
2.1.6液相分散包裹法制备Al2O3/Ni纳米复合粉体 56
2.2.1 溶胶凝胶法制备BaTiO3纳米粉体 59
2.2溶胶－凝胶法制备纳米粉体 59
2.2.2 高分子网络凝胶法制备α-Al2O3纳米粉体 65
2.3水热法制备纳米粉体 69
2.3.1 水热法制备ZrO2纳米粉体 69
2.3.2水热法制备四方相BaTiO3纳米粉体 73
2.4高能球磨法制备纳米粉体 76
2.4.1高能球磨法制备α-Fe2O3纳米粉体 76
2.4.2高能球磨法制备TiB2/TiC纳米复合粉体 82
2.5.1氨气氮化法制备TiN、CrN纳米粉体 86
2.5氨气氮化法制备氮化物纳米粉体 86
2.5.2氨气氮化法制备AIN纳米粉体 94
2.5.3氨气氮化法制备TiN/Al2O3纳米复合粉体 100
参考文献 103
第3章纳米复相陶瓷概述 105
3.1纳米复相陶瓷的分类 105
3.2纳米复相陶瓷的设计原则 106
3.3纳米复相陶瓷的烧结 107
3.4纳米复相陶瓷中的强韧化机理 110
3.4.1 纳米复相陶瓷中的主要增强机理 110
3.4.2纳米复相陶瓷中的主要增韧机理 112
3.5纳米复合技术在结构陶瓷功能化方面的应用 114
参考文献 115
第4章碳化物纳米颗粒增强陶瓷基复合材料 116
4.1 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷 116
4.1.1 SiC/Al2O3纳米复合粉体的制备 116
4.1.2 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的烧结与显微结构 117
4.1.4 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的断裂方式 120
4.1.3 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷中影响晶内型纳米复合结构形成的主要因素 120
4.1.5 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的加工表面特征 121
41.6 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能 124
4.1.7 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的可靠性和高温性能 126
4.1.8 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的抗高温蠕变性及其内在原因 128
4.1.9 高温热处理对SiC/Al2O3纳米复相陶瓷表面裂纹愈合和力学性能的影响 130
4.1.10 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的抗热震性 133
4.1.11 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的磨损特性 134
4.1.12 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的抛光特性 136
4.2.1 SiC/Si3N4纳米复合粉体的制备方法 137
4.2 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷 137
4.2.2 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的烧结和显微结构 138
4.2.3 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的力学性能 143
4.2.4 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的抗蠕变性和高温强度 144
4.2.5 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的热机械性能 145
4.2.6 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的电性能 147
4.2.7 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的抗氧化性 148
4.2.8 SiC/Si3N4纳米－纳米复相陶瓷 150
4.3 SiC/莫来石纳米复相陶瓷 152
4.4.1SiC/3Y-TZP纳米复相陶瓷的烧结和显微结构 157
4.4 SiC/3Y-TZP纳米复相陶瓷 157
4.4.2纳米SiC对SiC/3Y-TZP纳米复相陶瓷中t-ZrO2的相变 159
行为的影响 159
4.4.3 纳米SiC对SiC/3Y-TZP纳米复相陶瓷力学性能的影响 160
4.5 TiC/Mg-PSZ纳米复相陶瓷 161
4.5.1 TiC/Mg-PSZ纳米复相陶瓷的显微结构特征 162
4.5.2 TiC/Mg-PSZ纳米复相陶瓷的力学性能 163
4.6.1 SiC/MoSi2纳米复相陶瓷 164
4.6 SiC纳米颗粒增强MoSi2和Mo-Si-A1复相陶瓷 164
4.6.2 SiC/Mo-Si-A1纳米复相陶瓷 167
4.6.3 SiC/MoSi2和SiC/Mo-Si-A1纳米复相陶瓷的高温性能 170
参考文献 171
第5章 碳化物纳米颗粒与第三相微米颗粒协同增强氧化物基 175
陶瓷材料 175
5.1 SiC/ZTM纳米复相陶瓷 175
5.1.1 SiC/ZTM纳米复合粉体的制备及晶化行为 175
5.1.2 ZTM素坯在烧结过程中的收缩行为 176
5.1.3 SiC/ZTM纳米复相陶瓷的显微结构 177
5.1.4 SiC/ZTM纳米复相陶瓷的力学性能 179
材料的显微结构和性能的影响 181
5.1.5在SiC/ZTM纳米复相陶瓷中添加微米SiC颗粒对 181
5.1.6 制粉工艺对SiC/ZTM纳米复相陶瓷力学性能的影响 183
5.2 TiC/2Y-ZrO2/Al2O3纳米复相陶瓷 187
5.3 TiC纳米颗粒与SiC晶须复合增强Al2O3陶瓷 189
5.4 纳米和亚微米TiC颗粒复合增强Al2O3陶瓷 193
5.5 SiC/ZrO2/Al2O3纳米复相陶瓷 195
参考文献 197
6.1.1 氢气还原热压烧结法制备Cu/Al2O3纳米复相陶瓷 199
第6章金属纳米颗粒增强氧化物基复相陶瓷 199
6.1 Cu/Al2O3纳米复相陶瓷 199
6.1.2 Cu含量对Cu/Al2O3纳米复相陶瓷中Al2O3晶粒生长和瓷体性能的影响 201
6.1.3烧结温度对Cu/Al2O3纳米复相陶瓷显微结构和性能的影响 202
6.1.4 Cu/Al2O3纳米复相陶瓷的起始原料对材料显微结构和性能的影响 204
6.2 Mo/Al2O3纳米复相陶瓷 205
6.2.1 原料种类对Mo/Al2O3纳米复相陶瓷显微结构和相组成的影响 205
6.2.2 Mo/Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能 207
6.3 W/Al2O3纳米复相陶瓷 210
6.4 Cr/Al2O3纳米复相陶瓷 214
6.5 Mo/3Y-TZP纳米复相陶瓷 218
参考文献 223
第7章金属氧化物纳米颗粒增强氧化物基复相陶瓷 225
7.1 Al2O3/Ce-TZP纳米复相陶瓷 225
7.1.1 Al2O3/Ce-TZP纳米复相陶瓷的显微结构 225
7.1.2 Al2O3/Ce-TZP纳米复相陶瓷的力学性能 227
7.1.3 添加TiO2对Al2O3/Ce-TZP纳米复相陶瓷显微结构和性能的影响 230
7.2 NdAlO3/Al2O3纳米复相陶瓷 231
7.3 YAG/Al2O3纳米复相陶瓷 235
7.4 BaTiO3/Al2O3和Nd2Ti2O7/Al2O3纳米复相陶瓷 237
7.5 BaTiO3/MgO纳米复相陶瓷 240
7.6 2Y-ZrO2/LaAl11O18/Al2O3纳米复相陶瓷 245
参考文献 249
第8章功能性纳米复相陶瓷 250
8.1Co/Al2O3纳米复相陶瓷 250
8.2 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷 253
8.2.1粉体和烧结体的相组成 253
8.2.2 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷的烧结和显微结构 254
8.2.3 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能 256
8.2.4 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷的磁性能 258
8.3 Ni-Co/Al2O3纳米复相陶瓷 260
8.4 TiN/Al2O3导电性纳米复相陶瓷 264
8.5 导电性TiN/Si3N4纳米复相陶瓷 270
8.6 SiC/8YSZ 纳米复相陶瓷 272
8.7 BN/Si3N4可切削性纳米复相陶瓷 277
8.7.1 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的制备和显微结构 278
8.7.2 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的力学性能和抗热震性 280
8.7.3 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的可切削性 281
8.7.4 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的抗机械冲击性 283
8.8 BaTiO3基纳米复相陶瓷 286
8.8.1 SiC/BaTiO3纳米复相陶瓷 286
8.8.2 Ni/BaTiO3纳米复相陶瓷 290
8.9 PZT基纳米复相陶瓷材料 293
8.9.1 Pt/PZT纳米复相陶瓷 294
8.9.2 Al2O3/PZT 纳米复相陶瓷 297
8.9.3 Ag/PZT纳米复相陶瓷 300
参考文献 301
第9章纳米复相陶瓷的应用前景展望 303