成果信息

该项目已获专利，并获得湖南省科学技术厅奖励。项目开发了一种全新概念的纳米陶瓷制备新工艺新技术。它采用天然矿物和工业废渣来取代高温烧结法中昂贵的纳米陶瓷粉末，使制备成本大幅降低。项目开发的“高温溶胶－凝胶工艺”从根本上解决了材料组成的不均匀性和残留气孔等问题，同时具有生产周期短、效率高、能耗低、制品的均匀性和可靠性好等优点；开发的“原位受控晶化技术”不仅使材料的晶粒尺寸控制在纳米级，而且还可对晶相数量和结晶形状进行有效控制，可获得具有球状或针状晶体的纳米微晶陶瓷。)

背景介绍

目前世界上各国都在大力开发纳米材料的制备及应用技术，而纳米陶瓷是其中的一大重要领域，并在其制备工艺方面取得了一定的进展：1、在纳米粉末制备工序中，制备氧化物陶瓷纳米粉末有已趋成熟的共沉淀法和高温热分解法，缺点是非常氧化物粉末的分离或分散困难，或后续生产过程复杂，应用范围有限；制备非氧化物陶瓷纳米粉末主要用金属醇盐水解路线的溶胶-凝胶法、以及化学气相沉积法，缺点是原料成本高、工艺复杂、难以在工业生产中推广应用。2、在纳米粉末烧结工序中，不论上述那种粉末，均由于粉末粒径极细、表面活性极高，造成高温烧结时晶粒生长太快，以致得不到晶粒均匀、致密的纳米陶瓷，而仅是亚微米甚至微米陶瓷。3、采用热压、热等静压烧结、或小试样的快速等温烧结等方法，可在一定程度上解决上述问题，缺点是对烧成设备的控制要求很高，且难制备复杂形状和大尺寸纳米陶瓷制品。)

应用前景

项目开发的纳米微晶陶瓷是一种机械和化学性能优异的新材料，可在高温、腐蚀、无润滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料，如陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、研磨体、管道、阀门、耐磨衬板、化工填料等，同时，纳米微晶陶瓷也是一种优良的电子结构陶瓷，可替代滑石瓷和氧化铝陶瓷用作电子装置用各种绝缘子、管座、电阻基体和密封外壳等。综上，项目技术具有广泛的应用前景。)