纳米陶瓷材料的研究现状及应用
纳米陶瓷材料的研究现状及应用

纳米陶瓷材料的研究现状及应用
1.功能涂层:纳米陶瓷材料的高硬度和高抗磨性使其成为制备高质量
涂层的理想材料。
纳米陶瓷涂层可以应用于飞机、汽车、船舶等工程机械
设备的表面,提高其抗腐蚀性、耐磨性和耐高温性。
2.生物医学材料:纳米陶瓷材料具有优异的生物相容性和生物稳定性,因此广泛应用于医学领域。
例如,纳米陶瓷颗粒可以用于制备人工骨髓和
骨折修复材料,其高强度和生物活性有助于骨骼再生。
此外,纳米陶瓷材
料还可以用于制备人工关节和牙科修复材料等。
3.电子器件:纳米陶瓷材料的高介电常数和热稳定性使其成为制备高
性能电子器件的理想材料。
例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高密度的电
子器件,提高电子器件的工作效率和可靠性。
4.环境保护:纳米陶瓷材料可以用于制备高效的催化剂和吸附剂,用
于处理工业废水和废气等污染物。
纳米陶瓷材料的高比表面积和活性位点
可以提高催化剂和吸附剂的活性和选择性。
总之,纳米陶瓷材料的研究和应用已经取得了很大的进展。
随着纳米
技术的不断发展,相信纳米陶瓷材料在各个领域的应用前景会更加广阔。
同时,纳米陶瓷材料的制备和性能的研究也是一个具有挑战性和发展潜力
的领域。
纳米陶瓷材料的研究现状及应用

纳米陶瓷材料的研究现状及应用
首先,纳米陶瓷材料的制备方法不断丰富和完善。
传统的陶瓷制备方
法无法获得纳米级尺寸的陶瓷颗粒,而通过纳米技术的手段,例如溶胶凝
胶法、水热法和微乳液法等,可以制备出具有纳米级尺寸和高比表面积的
陶瓷颗粒。
其次,纳米陶瓷材料的性能得到显著提升。
由于纳米材料具有高比表
面积、尺寸效应和量子效应等特点,纳米陶瓷材料在力学强度、热稳定性、电学性能和光学性能等方面表现出优异的性能。
例如,纳米氧化锆陶瓷具
有高硬度、高抗磨损性和高耐久性,可以应用于高性能切削工具和汽车发
动机零件等领域。
此外,纳米陶瓷材料还可以通过添加适量的催化剂和稀土元素等进行
改性,使其具备更多的功能性和应用潜力。
例如,通过添加银、铜等催化剂,可以显著提高纳米氧化锌陶瓷的光催化活性,使其具备处理水污染和
空气净化的能力。
纳米陶瓷材料的应用范围非常广泛。
在能源领域,纳米陶瓷材料可以
用于制备高性能的锂离子电池和固体氧化物燃料电池的电极材料,提高电
池的能量密度和循环寿命。
在医疗领域,纳米陶瓷材料可以用于制备人工
骨骼、人工关节和人工血管等生物医用材料,具备优异的生物相容性和机
械性能。
此外,纳米陶瓷材料还可以用于电子元器件、光学器件和薄膜材
料等领域。
总之,纳米陶瓷材料的研究已经取得了很多重要进展,在各个领域有
着广泛的应用前景。
随着纳米技术和先进制备方法的不断发展,相信纳米
陶瓷材料在材料科学和工程中将发挥更加重要的作用。
纳米陶瓷的优点和应用

纳米陶瓷的优点和应用
纳米陶瓷是一种新型的材料,具有许多优点和广泛的应用。
本文将从优点和应用两个方面来介绍纳米陶瓷。
一、纳米陶瓷的优点
1.高硬度:纳米陶瓷的硬度非常高,比传统陶瓷高出数倍,可以抵抗各种刮擦和磨损。
2.高强度:纳米陶瓷的强度也非常高,可以承受高压和高温,不易破裂和变形。
3.耐腐蚀:纳米陶瓷具有优异的耐腐蚀性能,可以在酸碱等恶劣环境下长期使用。
4.耐磨损:纳米陶瓷的表面非常光滑,不易受到磨损和刮擦,可以保持长期的美观和光泽。
5.抗氧化:纳米陶瓷具有很好的抗氧化性能,可以长期保持颜色和光泽不变。
二、纳米陶瓷的应用
1.厨房用具:纳米陶瓷可以用于制作各种厨房用具,如锅、碗、盘等,具有耐高温、耐磨损、易清洁等优点。
2.卫生间用品:纳米陶瓷可以用于制作卫生间用品,如马桶、洗脸盆、浴缸等,具有耐腐蚀、易清洁、美观等优点。
3.建筑材料:纳米陶瓷可以用于制作建筑材料,如地砖、墙砖、地板等,具有耐磨损、耐腐蚀、易清洁等优点。
4.电子产品:纳米陶瓷可以用于制作电子产品,如手机壳、电视外壳等,具有耐磨损、抗氧化、美观等优点。
5.医疗器械:纳米陶瓷可以用于制作医疗器械,如人工关节、牙科修复材料等,具有耐磨损、耐腐蚀、生物相容性好等优点。
纳米陶瓷具有许多优点和广泛的应用,是一种非常有前途的新型材料。
随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大,纳米陶瓷的应用前景将会越来越广阔。
纳米陶瓷材料

纳米陶瓷材料
纳米陶瓷材料是一种具有微观纳米结构的陶瓷材料,其特点是颗粒尺寸小于100纳米。
由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料在材料科学领域引起了广泛关注,并在多个领域展现出了巨大的应用潜力。
首先,纳米陶瓷材料具有优异的力学性能。
由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料表现出比传统陶瓷材料更高的硬度和强度,这使得它在制备高性能陶瓷制品时具有重要的应用前景。
例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高硬度的刀具、轴承等机械零部件,以及耐磨、耐腐蚀的陶瓷涂层等。
其次,纳米陶瓷材料还具有优异的光学性能。
由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料表现出比传统陶瓷材料更高的折射率和透光性,这使得它在光学领域具有广泛的应用前景。
例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高透光、高折射率的光学元件,如透明陶瓷玻璃、光学透镜等,以及用于制备高性能的光学涂层等。
此外,纳米陶瓷材料还具有优异的热学性能。
由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料表现出比传统陶瓷材料更高的热导率和热稳定性,这使得它在热学领域具有重要的应用前景。
例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高热导率、高热稳定性的陶瓷散热器、热障涂层等。
总的来说,纳米陶瓷材料具有优异的力学、光学、热学性能,具有广泛的应用前景。
随着纳米技术的不断发展和成熟,纳米陶瓷材料必将在材料科学领域发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展进步做出更大的贡献。
纳米陶瓷研究报告

纳米陶瓷研究报告
随着纳米科技的发展,纳米陶瓷作为一种新型材料受到了越来越多的关注和研究。
本报告将介绍纳米陶瓷的概念、制备方法、性能及应用。
一、概念
纳米陶瓷是指晶粒尺寸小于100纳米的陶瓷材料,具有高度的化学稳定性、硬度和耐磨性,同时具备一定的透光性和导电性。
二、制备方法
目前纳米陶瓷的制备方法主要包括溶胶凝胶法、晶种法、高能球磨法、等离子体喷雾法等。
其中,溶胶凝胶法是最常用的方法之一,其基本原理是将金属或非金属离子溶解在溶液中,经过凝胶和热处理后得到纳米陶瓷。
三、性能
纳米陶瓷具有以下性能特点:
1.高硬度和耐磨性:晶粒尺寸小,表面积大,能够承受更大的外力和摩擦力。
2.高强度和韧性:晶粒尺寸小,界面面积大,形成了多级结构,能抵御外力影响。
3.高化学稳定性:纳米晶体结构稳定,不易受到化学反应影响。
4.一定的透光性和导电性:纳米陶瓷能够在一定范围内透光,同时也具备一定的导电性能。
四、应用
纳米陶瓷的应用领域非常广泛,主要应用于高科技领域、生物医学领域、环境保护领域和航空航天领域等。
比如在高科技领域,纳米陶瓷可应用于高温、高压环境下的部件、传感器等;在生物医学领域,纳米陶瓷可应用于人工骨骼、牙科修复等;在环境保护领域,纳米陶瓷可应用于清洁污染物等。
综上所述,纳米陶瓷是一种具有优良性能的新型材料,具有广泛的应用前景。
随着制备工艺和性能的不断提升,相信纳米陶瓷将在更多领域得到应用。
纳米陶瓷材料的研究现状及应用

纳米陶瓷材料的研究现状及应用
一、研究现状
1、纳米陶瓷材料的科学定义
纳米陶瓷材料是一种同时具有有机和无机特性的材料,其中包含硬晶体、软晶体和非晶状结构。
它们具有很高的热稳定性和化学稳定性,且具
有良好的机械性能。
目前,纳米陶瓷材料被广泛应用于多种领域,如生物
医学、煤炭工业、航空航天、能源储存等领域。
2、研究进展
近年来,随着纳米技术的发展,纳米陶瓷材料的研究也取得了快速发展,得到了广泛的应用。
纳米陶瓷材料的研究已从传统的材料表征和性能
测试扩展到对其结构、形貌、微观组成和制备条件等的深入研究。
目前,
研究者正在尝试利用纳米技术制备新型纳米陶瓷材料,以改善其力学性能、尺寸稳定性和多功能性。
目前,纳米陶瓷材料的研究已经取得了一定的进展,并受到了学者们
的广泛关注和研究。
研究者已经成功地通过合成和优化材料结构,提高了
纳米陶瓷材料的力学性能和耐久性,并实现了纳米陶瓷材料的多功能性。
3、未来发展趋势。
纳米科技在陶瓷材料中的应用与研究进展

纳米科技在陶瓷材料中的应用与研究进展概述纳米科技作为一种前沿技术,已经在众多领域展示出了巨大的潜力,并开始在陶瓷材料领域得到广泛的应用。
纳米材料具有独特的物理、化学和力学性质,使其在陶瓷制备与应用方面具备了很多优势。
本文将重点介绍纳米科技在陶瓷材料方面的应用和研究进展。
一、纳米颗粒填充增强材料纳米颗粒填充材料是指通过添加纳米尺度的颗粒来增强陶瓷材料的性能。
由于纳米材料具有高比表面积、较小的颗粒尺寸和较大的界面活性,因此可以提高陶瓷材料的力学性能、热稳定性和尺寸稳定性。
同时,纳米颗粒还能改善陶瓷材料的导电性和磁性。
例如,通过控制添加纳米颗粒的种类、尺寸和含量,可以显著提高陶瓷材料的强度、硬度和韧性,从而提高其在实际应用中的性能。
二、纳米涂层技术纳米涂层技术是指将纳米材料制备成薄膜或涂层覆盖在陶瓷材料表面,以增强陶瓷材料的性能。
纳米涂层可以提供良好的抗氧化、抗磨损和耐腐蚀性能。
此外,纳米涂层还可以调控陶瓷材料的光学、电学和热学性质,改善其表面质量和增加其多功能性。
如纳米钛涂层可以提高陶瓷的耐磨损性和耐高温性能,纳米硅涂层可以提高陶瓷的透明性和生物相容性。
三、纳米陶瓷基复合材料纳米陶瓷基复合材料是指在传统陶瓷基质中添加纳米材料而形成的复合材料。
纳米颗粒在复合材料中可以作为增强相,提高陶瓷基质的力学性能。
同时,添加适量的纳米材料可以改善复合材料的断裂韧性和热稳定性。
例如,添加纳米碳化硅颗粒可以显著提高陶瓷基复合材料的强度、硬度和抗磨损性能。
纳米陶瓷基复合材料还可以通过调控纳米颗粒的种类和含量来实现多种性能的可调控性。
四、纳米陶瓷自修复技术纳米陶瓷自修复技术是指利用纳米材料在陶瓷材料断裂或损伤时自动形成新的结构,以修复或增强陶瓷材料的性能。
纳米颗粒可以在局部区域形成纳米尺度的晶界或纳米颗粒,从而实现裂纹的自修复。
此外,添加适量的纳米材料还可以增强陶瓷材料的断裂韧性,通过吸收和扩散裂纹应力来防止裂纹延伸。
纳米陶瓷自修复技术能够提高陶瓷材料的寿命和可靠性,减少由于外界环境和外力引起的陶瓷材料的损伤。
纳米陶瓷材料的应用及发展

应用及发展
主要内容
1、基本概念 2、应用领域 3、应用前景 4、发展瓶颈
1、基本概念
所谓纳米陶瓷,是指显微结构中的物相 具有纳米级尺度的陶瓷材料,也就是说晶粒尺 寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是 在纳米量级的水平上
2、应用领域 ①信息领域:
氧
容纳
化
器米
铝
二
陶
氧
瓷
化 钛
传
感
陶 瓷
器
电
纳 米 金 属 陶 瓷 基 板
②生物领域:
③抗菌方ห้องสมุดไป่ตู้:
④压电方面:
⑤增韧方面:
陶 瓷 轴 承
⑥军事领域:
复合装甲防护材料
隐身飞机吸波材料
⑦汽车工业:
⑧涂料工业:
嫦娥二号外表图层
3、发展前景
4、发展瓶颈
●原理和形成机制不够成熟 ●团聚现象使得制备产量低 ●制备工艺复杂、成本较高 ●收集和贮存存在一定困难
发现问题、解决问题、相信未来 纳米陶瓷将会得到更广泛的应用
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纳米陶瓷材料的研究现状及应用李杨20090560材料科学与工程学院090201摘要:综述了纳米陶瓷材料的力学性能、热学性能、光学性能和电磁学性能及其在各个领域的应用。
关键词:纳米陶瓷,性能,应用刖言陶瓷材料在日常生活、工业生产及国防领域中起着举足轻重的作用。
但是,由于传统陶瓷材料质地较脆,韧性、强度较差,因而使其应用受到了很大限制。
随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,希望以此来克服传统陶瓷的脆性,使其具有像金属一样的柔韧性和可加工性。
与传统陶瓷相比。
纳米陶瓷的原子在外力变形条件下自己容易迁移,因此表现出较好的韧性与一定的延展性,因而从根本上解决了陶瓷材料的脆性问题。
英国著名材料科学家卡恩在Nature杂志上撰文道:“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。
”所谓纳米陶瓷,是指陶瓷材料的显微结构中,晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸都限于100nm以下,是上世纪80年代中期发展起来的新型陶瓷材料。
由于纳米陶瓷晶粒的细化,品界数量大幅度增加,可使材料的韧性和塑性大为提高并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要的影响,从而呈现出与传统陶瓷不同的独特性能,成为当今材料科学研究的热点。
一、纳米陶瓷材料的性能纳米陶瓷材料的结构与常规材料相比发生了很大变化,颗粒组元细小到纳米数量级,界面组元大幅度增加,可使材料的强度、韧性和超塑性等力学性能大为提高,并对材料的热学、光学、磁学、电学等性能产生重要的影响。
1.力学性能硬度和断裂韧度:对纳米晶TiO2进行研究,发现在室温压缩时,纳米颗粒已有很好的结合,高于500 r很快致密化,而晶粒大小只有稍许的增加,所得的硬度和断裂韧度值与单晶TiO2或粗颗粒压缩体的相应值比,性能相当或更好。
纳米晶TiO2其硬度和断裂韧度随烧结温度的增加(即空隙度的降低)而增加,在800~900C温度范围烧结,与经优化烧结的块状陶瓷相比,两者的硬度和断裂韧度值相符。
低温烧结后,纳米晶TiO2就能获得好的力学性能。
通常硬化处理材料变脆,造成断裂韧度的降低,而就纳米晶而言,硬化和韧化由空隙的消除来形成,这样就增加了材料的整体强度。
纳米晶TiO2经800r烧结后,维氏硬度H=63Q 断裂韧度Kic(Mpam/2)为2.8,空隙度为10%;而1000r烧结后,空隙度为5%。
塑性与超塑性:纳米晶陶瓷的塑性看来与残余空隙度无关。
TiO2开槽样品作了试验,表明不需裂纹生长,即可显示塑性形变。
料的开槽样品的断裂,没有塑性形变。
最感兴趣的是结构超塑性,对超塑性起关键作用的是晶粒边界滑H=925, Kic=2.8 ,对弯曲时的纳米脆性多孔材移、晶粒转动和扩散过程中晶粒形状的调节。
事实上陶瓷的超塑性早有报导,由于温度太高,技术上难以达到。
已知AI2Q在1750~1950C, AI2Q用Cr2Q和Y2O3掺杂在1500C, 以及MgQ用AI2O3掺杂在1420r都具有高应变的蠕变。
仅在界面具有液相的陶瓷在较低温度下可显示超塑性流动。
而纳米陶瓷含有超细晶粒,普通陶瓷相比,推知其呈现结构超塑性的温度要低得多。
2.热学性能(1)比热,纳米材料的界面结构中原子分布比较混乱,与常规材料相比,界面体积分数较大,因而纳米材料熵对比热的贡献比常规材料大得多。
如对应粒径为80nmA2Q的比热,比常规粗晶AI2Q高8%。
⑵ 热膨胀,纳米非晶氮化硅热膨胀系数比常规晶态Si3N4高1〜26倍。
其原因是纳米非晶氮化硅的结构与常规晶态Si3N4有很大差别,前者是由短程有序的非晶态小颗粒构成的,它们之间的界面占很大比例,界面原子的排列较之非晶颗粒内部更为混乱。
在相同条件下,原子和键的非线性热振动比常规晶态显著得多,因此对热膨胀的贡献也必然很大。
(3)导热或超绝热,绝热材料目前在我国尚处于实验研究与工业实验的中间阶段。
由于气孔尺寸小到纳米级,主要产生如下纳米效应:当轻质材料中的气孔尺寸小于50nm 时,气孔中的空气分子就失去了自由流动的能力,因此相当于抽了真空,称为“零对流效应”。
由于材料的体积密度较小,气孔尺寸很小,这时气孔壁的数目趋于“无穷多”。
对于每一个气孔壁来说都具有遮热板的作用,因而产生近于“无穷多遮热板”的效应,从而使辐射传热下降到最小的极限。
由于近于无穷多纳米孔的存在.热流在固体中传递时就只能沿着气孔壁传递,近于无穷多的气孔壁构成了近于“无穷多路径”效应,使固体热传导的能力下降到接近最低极限。
将硅酸钙复合纳米孔超级绝热材料用于钢结构防火可使防火时间从目前一般厚质防火涂料的2h左右延长到15h,给灭火赢得充足的时间。
将该材料用于太阳能热水器,可使其集热效率提高一倍以上,而散热损失下降到现在的30 %。
3.光学性能材料的光学性能与其内部的微观结构,特别是电子态、缺陷态和能级态结构有关。
纳米材料在结构上与常规材料有很大差别,突出表现在小尺寸颗粒和庞大体积分数的界面,界面原子排列和键的组态的无规则性较大,使纳米材料的光学性能出现一些与常规材料不同的新现象。
(1)红外吸收:对纳米材料红外吸收的研究表明,红外吸收谱中出现蓝移和宽化。
纳米相Al2O3,红外吸收谱在400〜1000cm波数范围内有一个宽广的吸收带,与A12Q 单晶相比,红外吸收峰有明显的宽化,其中对应单晶的637cm和442cm1的吸收峰,在纳米相中蓝移到639.7cm-1和442.5cm-1。
(2)荧光现象:用紫外光激发掺Cr和Fe的纳米相AIQ时,在可见光范围观察到新的荧光现象。
(3)光致发光:退火温度低于673K时,纳米非晶氮化硅块体在紫外光到可见光范围的发光现象与常规非晶氮化硅不同,出现6个分立的发光带,而常规非晶氮化硅在紫外光到可见光很宽的波长范围的发光呈现一个很宽的发光带。
4.电磁学性能纳米材料与常规材料在结构上,特别是在磁结构上有很大差别,因此在磁性方面会有其独特的性能。
除磁结构和磁化特点不同外,纳米晶材料颗粒组元小到纳米级,具有高的矫顽力,低的居里温度,颗粒尺寸小于某一临界值时,具有超顺磁性等。
同时,纳米材料的界面组元与粗晶材料有很大差别,使界面组元本身磁性具有独特性能。
例如界面的磁各向异性小于晶内,居里温度低于常规材料等。
由于纳米材料中存在庞大体积分数的界面,使平移周期在一定范围内遭到严重破坏,颗粒愈小,电子平均自由程愈短,偏离理想周期场愈严重。
因此,纳米材料的电学性能(如电导、介电性、压电性等)与常规材料存在明显的差别。
(1)电阻和电导,晶界原子排列愈混乱,晶界厚度愈大,对电子散射能力就愈强。
界面这种高能垒是使电阻升高的主要原因。
当晶粒尺寸小于电子平均自由程时,晶界组元对电子的散射起主导作用,这时电阻与温度的关系以及电阻温度系数的变化都明显偏离粗晶情况,甚至出现反常现象。
纳米非晶氮化硅(粒径大约15n m)的电导比常规非晶氮化硅高。
(2)介电特性。
纳米材料在结构上与常规材料存在很大差别,其特点主要表现在介电常数和介电损耗对颗粒尺寸有很强的依赖关系,电场频率对介电行为有极强的影响。
纳米材料的介电常数随电场频率的降低而升高,并显示出比常规粗晶材料高的介电性。
纳米材料随着电场频率的下降,介质的多种极化都能跟上外加电场的变化,介电常数增大。
(3)压电效应,经研究表明,未经退火和烧结的纳米非晶氮化硅块体具有强的压电效应,而常规非晶氮化硅不具有压电效应。
二、纳米陶瓷材料的应用领域1、硬性防护和软性保护材料普通陶瓷在用作防护材料时,由于其韧性差,受到弹丸撞击后容易在撞击区出现显微破坏、跨晶、界面破坏、裂纹扩展等一系列破坏过程,从而降低了陶瓷材料的抗弹性能。
纳米陶瓷具有高韧性的性能,提高了陶瓷材料的抗冲击性能,可有效提高主战坦克复合装甲的抗弹能力,增强速射武器陶瓷衬管的抗腐蚀性和抗冲击性;由防弹陶瓷外层和碳纳米管复合材料作衬底,可制成坚硬如钢的防弹背心。
在未来的战争中,若能把纳米陶瓷用于车辆装甲防护,会具有更好的抗弹、抗爆震、抗击穿能力,提供更为有力的保护。
纳米Y2O3和ZrO2在较低温度烧结的陶瓷具有很高的韧性和强度,被用于轴承和刀具等耐磨器件。
另一方面起着软性保护的纳米涂料也在防护领域起着重要的作用,目前纳米陶瓷用于腐蚀条件恶劣环境中的防腐纳米陶瓷涂料,能有效保护航标灯座、船舶、石油化工设施和各类贮罐、桥梁、桥墩、铁路涵洞、钻井设备、海上油田等设施以及强酸、强碱等生产设备的外表面,在较长时间内防止强酸碱、盐雾、冻融、霉菌等的浸渍。
另外以纳米陶瓷粉体为基体,利用其致密速度快、烧结温度低和良好的界面延展性,在烧结过程中控制颗粒尺寸在200—500nm的的最佳范围,可以获得具有良好超塑性的纳米陶瓷材料。
如纳米陶瓷电极板灯就是基于这样的基础,电极使用了纳米级的灯的陶瓷粉烧接,起到了保护灯管的作用。
2、耐高温材料纳米陶瓷粉末涂料在高温环境下具有优异的隔热保温效果,不脱落、不燃烧,耐水、防潮,无毒、对环境无污染,对提高航空发动机的涡轮前温度,进而提高发动机的推重比和降低燃料消耗具有重要作用,适用于冶金、化工工业、电厂的热力锅炉及焦化煤气等热力设备和热力管网等高温设备的防腐、炉外降温,并有望成为舰艇、军用涡轮发动机高温部件的理想材料,以提高发动机效率,可靠性与工作寿命。
在汽车工业也有着广阔前景,如用纳米陶瓷作为气缸内衬材料,因 耐高温可提高燃料燃烧温度,使燃料的热效率提高;涂覆于汽车玻璃表面可起到 防污和防雾、隔热作用。
3、生物材料、临床应用材料韧性、硬度以及生 物相容性都有显著 提高。
例如当羟基 磷灰石粉末中添加10%~70%的 ZrO2 粉末时,材料经 1300~1350C 热 压 烧结,其强度和韧 性随烧结温度的提高而增加。
纳米 SiCn 增强羟基磷灰 石复合材料比纯羟 基磷灰石陶瓷的抗弯强度提高1.6倍、断裂韧性提高2倍、抗压强度提高1.4 倍,与生物硬组织的性能相当。
从表 1可看出纳米陶瓷材料的力学性能。
Erbe 等用纳米技术制备出纳米磷酸钙,它不仅可以作为骨髓细胞的细胞骨架,还可以加速细胞的形成。
生物功能陶瓷能够模仿人体某些特殊生理行为, 可 以用来构成牙齿和骨骼等某些人体部位,甚至可望部分或整体地修复或替换人体 的某种组织器官。
传统的陶瓷材料晶粒,气孔较大,因此其脆性及弹性模量也较 大,给人工牙齿的质量带来影响。
Hlateng 等正在研究一种纳米陶瓷材料,该材 料不仅强度、柔韧、可塑性好。
而且弹性模量接近天然骨,极大地改善了材料的 力学相容性和生物相容性,为临床制作人工关节、人工牙齿及牙种植体开辟了新 途径。
利用纳米微粒可在体内方便传输的特点, 科学家开发出放射疗法用的羟基 磷灰石复合陶瓷微粒。
把可放射P 射线的化学元素掺入纳米微粒内,制成 P 射 线源材料,把它植入人体肿瘤附近,就可直接照射癌细胞又不损伤周围正常组织。