添加纳米氧化铝后可以提升陶瓷的力学性能

 

陶瓷以其优良的性能，如硬度高、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优点，在工业领域得到广泛的应用。但其物质本质决定了它脆性大、均匀性差、韧性较差，因而在有些方面的应用还受到限制，目前已开发出多种增韧途径，例如纤维增韧、颗粒增韧、相变增韧等。近年来，随着纳米技术的应用，纳米材料兴起，纳米物质所具有的较强的小尺寸效应、表面效应使得晶粒的表面能增加，烧结活性增强，添加纳米氧化铝Vk-L30可以使陶瓷材料降低烧结温度，提高致密性和，改善陶瓷的力学性能。

 

采用Archimedes法计算复合材料 的相对密度 ，用SEM观察试样的断口表面形貌以及结晶情况。在INSTRON5569电子材料试验机上 ，采用三点弯曲法测试试样的弯曲强度，加载速率为0．5mrn／min，利用单边切口法测定试样的断裂韧性 ，可看出，陶瓷相对密度随着纳米氧化铝Vk-L30的加入量的增加而增大。纳米氧化铝Vk-L30质量分数大于30％以后相对密度随之增多而减小。这可能是由于纳米氧化铝Vk-L30粉质量分数较小情况下(≤30％)，可以较均匀地分散于坯体中，加入的纳米氧化铝Vk-L30粉可以填充到较大颗粒之间的孔隙中，由于比单一粒径有较好的颗粒级配，使陶瓷的坯体更为致密，且纳米粉体具有较大的表面积、丰富的晶界和扩散距离，可促进氧化铝陶瓷的烧结，提高烧结活性。

 

   添加纳米氧化铝Vk-L30可以提高氧化铝陶瓷的烧结活性和烧结致密度 ，提高抗弯强度和断裂韧性。