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ZrO_(2)掺杂Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷的制备及性能研究
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作者 穆浩洁 张源江 +3 位作者 喻彬 付秀梅 周世斌 李晓东 《无机材料学报》 北大核心 2025年第3期281-289,共9页
Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷与单相Y_(2)O_(3)陶瓷相比具有更高的机械强度、硬度、热导率以及优异的红外波段透光性,是一种良好的红外窗口材料。然而,恶劣的热、机械工作环境对红外窗口材料的光学和力学性能提出了更高的要求。本研究以... Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷与单相Y_(2)O_(3)陶瓷相比具有更高的机械强度、硬度、热导率以及优异的红外波段透光性,是一种良好的红外窗口材料。然而,恶劣的热、机械工作环境对红外窗口材料的光学和力学性能提出了更高的要求。本研究以高纯Y_(2)O_(3)-MgO纳米复合粉体为原料,通过在球磨过程中添加硝酸锆水溶液制备了不同ZrO_(2)掺杂量(Zr^(4+)离子分别占Y^(3+)离子的1%、3%、5%)的Y_(2)O_(3)-MgO纳米复合粉体。利用该粉体成型后的坯体在1350℃、35 MPa条件下热压烧结30 min制备得到ZrO_(2):Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷,研究了ZrO_(2)掺杂量对陶瓷物相、微观结构、红外透光率、硬度和抗弯强度的影响。结果表明:ZrO_(2)掺杂改变了Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷的微观结构并引起了晶格畸变,从而显著影响陶瓷的光学性能和力学性能。ZrO_(2)固溶并均匀分布在Y_(2)O_(3)晶格中,对MgO相没有影响。微观结构观察结果显示,ZrO_(2)掺杂量增大,抑制了陶瓷致密化,因此在5%ZrO_(2):Y_(2)O_(3)-MgO陶瓷中存在明显的孔洞。同时,ZrO_(2)掺杂可以强化Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷,这是由于晶格畸变抑制了位错运动。当ZrO_(2)掺杂量为3%时,致密的微观结构使其在3~5μm波段的透过率达到~82%,硬度和抗弯强度分别达到11.43 GPa和276.67 MPa。 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 红外透明材料 ZrO_(2)掺杂 微观结构 力学性能 晶格畸变
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磁场热处理对纳米复相Nd_2Fe_(14)B/α-Fe永磁体磁性能的影响 被引量:10
2
作者 连利仙 刘颖 +2 位作者 李军 高升吉 涂铭旌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2085-2089,共5页
研究了磁场热处理工艺对Nd10 .5Fe76.4Co5Zr2 B6.1永磁体组织结构和磁性能的影响 ,采用XRD、AFM等方法对合金的组织结构、晶化行为进行了研究。结果表明 :与传统热处理工艺相比 ,晶化过程中外加磁场可促进快淬NdFeB粉末的晶化 ,降低晶... 研究了磁场热处理工艺对Nd10 .5Fe76.4Co5Zr2 B6.1永磁体组织结构和磁性能的影响 ,采用XRD、AFM等方法对合金的组织结构、晶化行为进行了研究。结果表明 :与传统热处理工艺相比 ,晶化过程中外加磁场可促进快淬NdFeB粉末的晶化 ,降低晶化温度 ,缩短晶化时间 ;磁场热处理可细化晶粒 ,增强晶粒间磁交换耦合作用 ,提高磁性能 ;在外加磁场为 0 .2 8T ,经 6 70℃ /10min晶化处理后 ,可获得最佳磁性能 ,Br=0 .6 70T ,Hcj=6 87kA/m ,Hcb=4 2 7kA/m ,(BH) m=75kJ/m3 。 展开更多
关键词 磁场热处理 纳米复相磁体 磁性能
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纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷 被引量:15
3
作者 邵刚勤 段兴龙 袁润章 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2003年第2期211-214,共4页
纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷的研究是纳米材料研究领域中的一个重要部分,综述了其发展过程和研究动态,阐述了纳米复相陶瓷的优异性能、产生机理及应用前景,展望了纳米复相陶瓷的发展趋势.
关键词 纳米陶瓷 陶瓷 纳米复相陶瓷 主晶界 次晶界 韧化机理 纳米技术 纳米合材料
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Al_2O_3-ZrO_2-MgAl_2O_4三元纳米复相陶瓷的微观组织和力学性能 被引量:5
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作者 陈国清 谢杰 +2 位作者 王旭东 董红刚 侯晓多 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第5期73-77,共5页
采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-MgAl2O4纳米复合粉体。利用真空热压烧结技术制备了Al2O3-30mol%ZrO2-30mol%MgAl2O4(AZ30S30)三元纳米复相陶瓷。微观组织研究表明:所得纳米复相陶瓷是一种典型的"晶间/晶内"复合型纳米结构,... 采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-MgAl2O4纳米复合粉体。利用真空热压烧结技术制备了Al2O3-30mol%ZrO2-30mol%MgAl2O4(AZ30S30)三元纳米复相陶瓷。微观组织研究表明:所得纳米复相陶瓷是一种典型的"晶间/晶内"复合型纳米结构,基体氧化铝和第二相均为等轴状,氧化铝晶间散布着氧化锆和尖晶石第二相晶粒,同时有大量的球形氧化锆小颗粒分散在基体氧化铝晶粒内。对不同晶粒尺度复相陶瓷的断裂韧性测试及纳米压痕实验表明:微米级复相陶瓷的最大硬度为22GPa,而纳米复相陶瓷具有更好的力学性能,其硬度随着晶粒尺寸的减小而增加,最大可达35GPa。微米级复相陶瓷的断裂韧性为8.9MPa.m1/2,而纳米复相陶瓷的断裂韧性为10.04MPa.m1/2,其增韧机理主要为ZrO2相变复合增韧、"内晶"型纳米颗粒韧化以及细晶韧化。 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 微观组织 断裂韧性 增韧机理
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Al_2O_3基纳米复相陶瓷的研究进展 被引量:11
5
作者 申玉芳 芦令超 +2 位作者 程新 常钧 刘福田 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第1期105-107,共3页
从纳米复相陶瓷的研究、发展及增韧增强的机理出发 ,论述了Al2 O3基纳米复相陶瓷的研究进展 ,同时阐述了有关的增韧机理 ,并提出了纳米金属间化合物增韧Al2
关键词 Al2O3基纳米复相陶瓷 研究进展 纳米陶瓷 氧化铝陶瓷 增韧机理 金属间化合物 增强机理
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纳米复相陶瓷超声磨削频率与表面质量关系的实验研究 被引量:9
6
作者 马辉 赵波 谢萍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1763-1766,共4页
基于超声刻划试验得出超声振动下单颗磨粒去除材料方式的变化,从本质上解释了超声磨削下表面质量提高的原因.超声振动作用会导致材料的磨削层表面等效硬度急剧降低,材料去除方式从脆性向塑性转变,且随频率升高现象更为明显.实验结果表明... 基于超声刻划试验得出超声振动下单颗磨粒去除材料方式的变化,从本质上解释了超声磨削下表面质量提高的原因.超声振动作用会导致材料的磨削层表面等效硬度急剧降低,材料去除方式从脆性向塑性转变,且随频率升高现象更为明显.实验结果表明,超声磨削下纳米复相陶瓷材料的表面质量高于普通磨削,且超声振动频率的升高对提高表面质量有促进作用. 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 超声磨削 表面质量 刻划
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ZTA纳米复相陶瓷的研究 被引量:12
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作者 单妍 王昕 +1 位作者 尹衍升 孙康宁 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2002年第2期43-46,共4页
综述了近年国内外对ZTA纳米复相陶瓷材料力学性能及影响因素、内部结构。
关键词 ZTA 纳米复相陶瓷 力学性能 微观结构 制备 强韧化机理
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纳米复相陶瓷的制备、显微结构和性能 被引量:21
8
作者 靳喜海 高濂 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期200-206,共7页
从纳米复相陶瓷的分类、材料的设计和制备以及材料的微观结构和性能等方面对纳米复相陶瓷进行了详细的阐述,并提出通过纳米和微米复合相互结合以及控制调节材料中晶粒形状和大小来改善瓷体性能的设想.
关键词 纳米复相陶瓷 材料设计 微观结构 性能
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放电等离子烧结Al_2O_3-ZrO_2纳米复相陶瓷及其力学性能 被引量:6
9
作者 陈国清 张凯锋 +1 位作者 王国峰 韩文波 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第1期1-6,共6页
采用醇 水溶液加热法制备两相分散良好的纳米复合粉体,通过放电等离子超快速烧结制备Al2O3 ZrO2纳米复相陶瓷。研究了纳米第二相ZrO2对复相陶瓷致密化、烧结行为、力学性能以及微观结构的影响。从烧结激活能的观点解释了纳米第二相阻止... 采用醇 水溶液加热法制备两相分散良好的纳米复合粉体,通过放电等离子超快速烧结制备Al2O3 ZrO2纳米复相陶瓷。研究了纳米第二相ZrO2对复相陶瓷致密化、烧结行为、力学性能以及微观结构的影响。从烧结激活能的观点解释了纳米第二相阻止基体Al2O3致密化的原因。放电等离子烧结得到了典型的晶间/晶内混合型纳米陶瓷,其弯曲强度高达1070MPa,断裂韧性达10.42MPa·m1/2。微观组织分析表明其中大量的内晶纳米颗粒阻止位错运动,使得基体氧化铝晶粒内形成复杂的位错组态,其主要特点为穿晶断裂和多重界面。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 Al2O3-ZrO2纳米复相陶瓷 力学性能 微观结构 致密化 穿晶断裂
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高性能可加工3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的制备 被引量:4
10
作者 李永利 张久兴 +1 位作者 乔冠军 金志浩 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期62-65,71,共5页
利用化学包覆和热压烧结制备出3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,BN体积分数分别为10%~30%。XRD和TEM揭示,大长径比的纳米h-BN颗粒均匀分布在ZrO2晶界;与原始尺寸相比,ZrO2晶粒没有明显长大。与对应的微米复相陶瓷相比较,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的... 利用化学包覆和热压烧结制备出3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,BN体积分数分别为10%~30%。XRD和TEM揭示,大长径比的纳米h-BN颗粒均匀分布在ZrO2晶界;与原始尺寸相比,ZrO2晶粒没有明显长大。与对应的微米复相陶瓷相比较,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的弯曲强度及断裂韧性得到显著提高。当BN的体积分数达到20%时,复相陶瓷可用WC刀具容易地加工。BN的体积分数达到30%时,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷具有最佳的综合性能:弯曲强度为774MPa,断裂韧性为7.85MPa.m1/2,以及优异的可加工性能。 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 氧化锆 氮化硼 可加工性
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3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的显微组织及其性能 被引量:3
11
作者 李永利 张久兴 +1 位作者 乔冠军 金志浩 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期16-18,共3页
利用化学包覆和热压烧结制备出晶界型3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,并与机械混合相同工艺热压烧结的微米复相陶瓷对比。结果表明:3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷较对应的微米复相陶瓷保留了更多的t-ZrO2,并且形成精细均匀的显微组织;纳米h-BN第二相在... 利用化学包覆和热压烧结制备出晶界型3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,并与机械混合相同工艺热压烧结的微米复相陶瓷对比。结果表明:3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷较对应的微米复相陶瓷保留了更多的t-ZrO2,并且形成精细均匀的显微组织;纳米h-BN第二相在基体中高度弥散,使引入的缺陷尺寸降低到100nm以下。这是造成材料能够获得优良力学性能的主要原因。在BN弥散相的体积分散达到20%时,3Y-ZrO2/BN纳米复相陶瓷保持了优异的强韧性,具有高质量的可加工性,并显示出类似塑性加工的特征。 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 氧化锆 氮化硼 增韧 可加工性
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纳米复相陶瓷力学性能的研究进展 被引量:3
12
作者 刘含莲 黄传真 +4 位作者 王随莲 孙静 何林 邹斌 艾兴 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期38-40,50,共4页
综述了影响纳米复相陶瓷力学性能的多种因素,包括原始粉料粒径、纳米添加相的含量、显微结构及热处理工艺等,指出了存在的问题及今后的研究方向。
关键词 纳米复相陶瓷 力学性能 纳米材料
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非传统热处理对纳米复相Nd_2Fe_(14)B/α-Fe永磁体磁性能的影响 被引量:2
13
作者 连利仙 刘颖 +2 位作者 涂铭旌 查五生 高升吉 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2004年第5期70-73,共4页
为改善纳米复相Nd2Fe14B/α Fe永磁合金微结构以提高磁性能,用熔体块淬和晶化热处理的方法制备纳米复相Nd2Fe14B/α Fe永磁体,研究快速热处理、磁场热处理及动态晶化热处理等非传统热处理对Nd10.5Fe76.4Co5Zr2B6.1永磁体组织结构和磁性... 为改善纳米复相Nd2Fe14B/α Fe永磁合金微结构以提高磁性能,用熔体块淬和晶化热处理的方法制备纳米复相Nd2Fe14B/α Fe永磁体,研究快速热处理、磁场热处理及动态晶化热处理等非传统热处理对Nd10.5Fe76.4Co5Zr2B6.1永磁体组织结构和磁性能的影响。采用XRD、DTA、AFM、TEM等方法对合金的组织结构、晶化行为进行研究。结果表明:与传统热处理相比,非传统热处理不仅可促进快淬NdFeB粉末的晶化,降低晶化温度,缩短晶化时间,而且能细化晶粒,增强晶粒间磁交换耦合作用,提高磁性能。Nd10.5Fe76.4Co5Zr2B6.1合金快淬粉末在685℃经6min动态晶化热处理后制得的粘结磁体获得最佳磁性能,剩磁Br为0.684T,内禀矫顽力Hcj为685kA/m,磁感矫顽力Hcb为439kA/m,最大磁能积(BH)m为79kJ/m3。 展开更多
关键词 稀土 热处理 纳米复相磁体 磁性能
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纳米复相Nd-Fe-B磁体永磁材料发展新方向 被引量:8
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作者 高彦东 张少卿 刘伯操 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期31-35,44,共6页
探讨了纳米复相 Nd- Fe- B磁体的理论依据 ,总结了这种材料的种类、制备工艺以及提高材料磁性能的方法。最后对这种材料的应用前景进行了展望。
关键词 ND-FE-B磁体 纳米复相 交换藕合 钕铁硼磁体 永磁材料
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纳米复相陶瓷超声振动磨削表面微观特性 被引量:3
15
作者 吴雁 赵波 朱训生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2169-2172,共4页
基于磨削表面几何和物理微观特性,对Al2O3-ZrO2纳米复相陶瓷二维超声振动磨削表面变质层进行了研究.AFM观测表明,二维超声振动磨削表层是以晶粒碎化的材料粉末化、少量的材料压碎和颗粒的脱落为主的塑性变形层,其表面粗糙度低于普... 基于磨削表面几何和物理微观特性,对Al2O3-ZrO2纳米复相陶瓷二维超声振动磨削表面变质层进行了研究.AFM观测表明,二维超声振动磨削表层是以晶粒碎化的材料粉末化、少量的材料压碎和颗粒的脱落为主的塑性变形层,其表面粗糙度低于普通磨削表面粗糙度30%~40%.磨削表层和基体之间过渡层的X射线衍射峰具有半峰宽化现象,过渡层是以晶格畸变为主的塑性变形层,磨削表面无非晶相产生;在一定的磨削条件下,陶瓷材料纳米增韧改性和二维超声振动磨削技术相结合,可实现以非弹性变形为主要去除机理的超精密磨削表面. 展开更多
关键词 超声 二维振动磨削 纳米复相陶瓷 表面微观形貌 晶粒尺寸 晶格畸变
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Al_2O_3/SiC纳米复相陶瓷材料的研究进展 被引量:3
16
作者 颜鲁婷 司文捷 苗赫濯 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期337-340,共4页
Al2O3/SiC纳米复相陶瓷由于具有优异的室温及高温机械性能而成为结构陶瓷领域研究的热点.本文就Al2O3/SiC纳米复相陶瓷的不同制备加工方式及增强增韧机理进行了详细的阐述.其中粉体的均匀混合是制备过程的关键因素,残余应力及裂纹偏转... Al2O3/SiC纳米复相陶瓷由于具有优异的室温及高温机械性能而成为结构陶瓷领域研究的热点.本文就Al2O3/SiC纳米复相陶瓷的不同制备加工方式及增强增韧机理进行了详细的阐述.其中粉体的均匀混合是制备过程的关键因素,残余应力及裂纹偏转导致的穿晶断裂以及裂纹尖端SiC颗粒的桥联作用是复相陶瓷强度和韧性增加的主导因素. 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 制备 显微结构 机理
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二维超声磨削纳米复相陶瓷的磨削特性研究(1) 被引量:4
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作者 潘志勇 王全才 赵波 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2006年第4期62-64,67,共4页
本文通过对二维超声磨削纳米复相陶瓷的磨削特性进行理论分析及试验研究,尤其是磨削力的特性及其影响因素,从而探索磨削加工表面质量的影响因素并提出改善磨削效果的措施。研究结果表明,磨削力随着切深的增大而增大,随着磨削深度的进一... 本文通过对二维超声磨削纳米复相陶瓷的磨削特性进行理论分析及试验研究,尤其是磨削力的特性及其影响因素,从而探索磨削加工表面质量的影响因素并提出改善磨削效果的措施。研究结果表明,磨削力随着切深的增大而增大,随着磨削深度的进一步增加,超声振动在磨削加工中所起的作用减弱;二维超声振动磨削大大扩大了复相陶瓷磨削的塑性加工区域,二维超声振动磨削过程的塑性域是磨削深度小于5μm,而普通磨削塑性域是在磨削深度小于2μm;适当增大磨削速度,既可以增强磨削砂轮的自锐能力,获得较高的去除率,又可以增加塑性变形,改善工件的表面质量;砂轮线速度的变化对二维超声振动磨削过程中的磨削力影响比对普通磨削过程中的磨削力的影响小,故二维超声振动磨削可以选用较大的砂轮线速度;工件速度对二维超声振动磨削表面粗糙度影响很大,其值随着工件速度的增加而增大。 展开更多
关键词 硬脆性材料 表面质量 超声磨削 纳米复相陶瓷
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纳米复相陶瓷及其摩擦学研究进展 被引量:5
18
作者 张永胜 陈建敏 胡丽天 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期284-288,共5页
介绍了纳米复相陶瓷的结构和分类、制备方法和力学性能以及纳米复相陶瓷的强韧化机理,评述了纳米复相陶瓷的摩擦学研究进展,分析了影响纳米复相陶瓷摩擦磨损性能的主要因素,指出当前纳米复相陶瓷摩擦学研究领域存在的问题及有待于研究... 介绍了纳米复相陶瓷的结构和分类、制备方法和力学性能以及纳米复相陶瓷的强韧化机理,评述了纳米复相陶瓷的摩擦学研究进展,分析了影响纳米复相陶瓷摩擦磨损性能的主要因素,指出当前纳米复相陶瓷摩擦学研究领域存在的问题及有待于研究的课题. 展开更多
关键词 纳米复相淘瓷 摩擦学
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纳米复相陶瓷 被引量:4
19
作者 靳喜海 高濂 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期553-558,共6页
纳米复相陶瓷以其优异的性能受到大家的关注 ,成为陶瓷研究领域的研究热点。本文在介绍纳米复相陶瓷分类、材料设计和制备的同时 ,着重阐述了纳米复相陶瓷中纳米颗粒对材料的显微结构和性能的影响。
关键词 纳米复相陶瓷 性能 纳米复相陶瓷 分类 纳米颗粒 显微结构
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纳米复相陶瓷制备技术的研究现状 被引量:3
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作者 喇培清 张秀萍 卢学峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期25-27,31,共4页
纳米增强相在陶瓷基体中以纳米尺度稳定地均匀分布,是制备高性能纳米复相陶瓷材料的关键。介绍了纳米复相陶瓷的特性,几种具有广阔应用前景的纳米复相陶瓷材料的制备方法及研究成果。存在的问题主要有纳米增强相的均匀分散,还没有成熟... 纳米增强相在陶瓷基体中以纳米尺度稳定地均匀分布,是制备高性能纳米复相陶瓷材料的关键。介绍了纳米复相陶瓷的特性,几种具有广阔应用前景的纳米复相陶瓷材料的制备方法及研究成果。存在的问题主要有纳米增强相的均匀分散,还没有成熟的低成本、高性能且产业化的制备工艺,指出纳米复相陶瓷的研究将围绕这2个问题而进行。 展开更多
关键词 纳米复相陶瓷 制备方法 研究现状
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