спекание нанокерамики


спекание нанокерамики
Термин
спекание нанокерамики
Термин на английском
sintering of nanoceramics
Синонимы
Аббревиатуры
Связанные термины
нанокерамика, поверхностная диффузия
Определение
Метод термической обработки нанопорошков или спрессованных из нанопорошков заготовок для получения беспористых или с минимальной пористостью компактных (консолидированных) материалов и изделий с минимальным средним размером зерна.
Описание

Для спекания нанопорошков и нанокерамики используют традиционные методы спекания и специализированные методы термообработки. Специфическая задача спекания нанокерамики - сохранение малого размера зерен и предотвращение их укрупнения во время спекания спрессованных образцов. Это возможно при высокой плотности прессовок (не менее 0.7 от теоретической плотности материала), когда спекание протекают достаточно быстро; при относительно низкой температуре спекания (не более половины температуры плавления материала); при сокращении продолжительности спекания.

Высокоплотные компактные наноматериалы получают горячим прессованием при высоком (до 10 ГПа и более) давлении. Например, порошок TiN со средним размером частиц 40 нм спекали при давлении 4 ГПа и температуре 1400-1500 K; в спеченном образце размер зерен не превышал 60 нм, а относительная плотность образца достигала 92-93 %.

При определенных условиях в магнитно-импульсном прессовании подбором параметров волны сжатия можно реализовать динамическое горячее прессование нанопорошка за счет его высокой поверхностной энергии. Применение импульсных давлений ведет к более высокой плотности образцов в сравнении со статическим прессованием благодаря быстрому движению порошковой среды, а краткость разогрева нанопорошка позволяет уменьшить его рекристаллизацию при высокой температуре и сохранить малый размер частиц.

Перспективно спекание керамических наноматериалов с помощью сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения (microwave radiation). Метод основан на сверхвысокочастотном нагреве спекаемого образца. Нагрев осуществляется излучением миллиметрового диапазона (диапазон частот от 24 до 84 ГГц). Объемное поглощение сверхвысокочастотной энергии обусловливает одновременный равномерный нагрев всего образца, поскольку скорость нагрева не ограничена теплопроводностью, как в традиционных методах спекания. Это позволяет получать спеченную керамику с однородной микроструктурой. Например, микроволновое спекание компактных образцов Al2O3, спрессованных из нанопорошка со средним размером частиц 26 нм и имевших относительную плотность 52 %, позволило получить образцы Al2O3 с плотностью 99 % и средним размером кристаллитов ~80 нм; температура спекания составляла 1770 K. Использование микроволнового спекания позволяет также создавать прочное соединение разных керамических наноматериалов.
Авторы
  • Гусев Александр Иванович, д.ф.-м.н.
Ссылки
  1. А. И. Гусев. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. Изд. 2-е, исправленное и дополненное. Москва: Наука-Физматлит, 2007. 416 с.
  2. A. I. Gusev, A. A. Rempel. Nanocrystalline Materials. Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2004. 351 pp.
Иллюстрации
Теги
Разделы
Керамические методы (спекание, прессование, самораспространяющийся синтез и т.п.)
Технология

Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.

Смотреть что такое "спекание нанокерамики" в других словарях:

  • низкотемпературное спекание — Термин низкотемпературное спекание Термин на английском low temperature sintering Синонимы Аббревиатуры Связанные термины зернограничная диффузия, нанокерамика, нанопорошок, поверхностная диффузия, диффузия в кристалле Определение Процесс… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • нанокерамика — Термин нанокерамика Термин на английском nanoceramics Синонимы керамический наноструктурный материал Аббревиатуры Связанные термины низкотемпературное спекание Определение компактный материал на основе оксидов, карбидов, нитридов, боридов и др.… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Нанокерамика — Нанокерамика  керамический наноструктурный материал (англ. nanoceramics)  компактный материал на основе оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других неорганических соединений, состоящий из кристаллитов (зерен) со средним размером до… …   Википедия

  • межзеренная граница — Термин межзеренная граница Термин на английском grain boundary Синонимы Аббревиатуры Связанные термины диффузия, зернограничная диффузия, микроморфология Определение Поверхность раздела различно ориентированных зерен в поликристаллическом твердом …   Энциклопедический словарь нанотехнологий


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.