Em comparação com os materiais cerâmicos tradicionais, as cerâmicas sinterizadas com óxido de nano titânio produzidos pela SAT NANO têm as seguintes características:

1. Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas das cerâmicas de nano-óxido incluem a dureza, tenacidade à fratura e ductilidade em baixa temperatura de materiais nano-cerâmicos. Especialmente a dureza e a resistência são muito melhoradas em altas temperaturas, e o surgimento da nanocerâmica ajudará a resolver o problema de fortalecimento e endurecimento da cerâmica. Pesquisa sobre dióxido de nanotitânio, descobriu-se que, quando comprimidas à temperatura ambiente, as nanopartículas têm boas propriedades de ligação e serão densificadas rapidamente acima de 500 ℃, enquanto o tamanho do grão aumenta apenas ligeiramente, e a dureza e os valores de tenacidade à fratura obtidos são melhores. , E a temperatura de sinterização é 400 ~ 600 ℃ inferior, e a sinterização não requer quaisquer aditivos. A dureza e a tenacidade à fratura do nano-dióxido de titânio aumentam com o aumento da temperatura de sinterização (ou seja, a diminuição da porosidade). Sinterizados em uma faixa de temperatura de 800 ℃ ~ 900 ℃, a dureza e a tenacidade à fratura dos dois são consistentes com a cerâmica sinterizada otimizada. Após a sinterização em baixa temperatura, o nano-TiO2 pode obter melhores propriedades mecânicas. Depois que o dióxido de nanotitânio é sinterizado a 800 ℃, dureza Vickers H = 630, tenacidade à fratura KIC (MPa · m1 / 2) é 2,8, a porosidade é 10%; enquanto sinterizado a 1000 ℃, H = 925, KIC = 2,8, a porosidade é 5%.

2. Força, dureza e resistência
A dureza e a resistência de muitos materiais nano-cerâmicos são 4 a 5 vezes maiores do que os materiais cerâmicos comuns. Por exemplo, em 100 ° C, a microdureza de nano TiO2 a cerâmica é 1300kgf / mm2, enquanto a microdureza da cerâmica TiO2 comum é inferior a 200kgf / mm2. Os materiais nanocerâmicos feitos de nanopartículas ultrafinas têm boa tenacidade. É porque o material sólido feito de partículas ultrafinas tem uma interface ampla. O arranjo dos átomos na interface é bastante caótico. Os átomos são fáceis de migrar sob força externa e condições de deformação, então eles exibem boa tenacidade. Com um certo grau de maleabilidade. Os cristais cerâmicos de nano-dióxido de titânio à temperatura ambiente apresentam alta tenacidade e não se quebram quando comprimidos a 1/4 do comprimento original.

3. Superplasticidade
As cerâmicas de nano-óxido têm superplasticidade semelhante aos metais em altas temperaturas, o que se tornou um dos focos mais atraentes no campo da cerâmica de nano-óxido. A superplasticidade se refere à capacidade de produzir deformações de tração anormalmente grandes sem danos sob tensão. Como todos sabemos, os materiais cerâmicos são tipos de ligação de transição com ligações iônicas direcionais e ligações covalentes, e a densidade de deslocamento é pequena e os contornos de grão são difíceis de deslizar, fazendo com que a cerâmica tenha alta dureza e alta fragilidade. Os materiais cerâmicos comuns dificilmente produzem plasticidade à temperatura ambiente. deformação. Somente quando a temperatura atinge acima de 1000 ℃, a cerâmica apresenta certo grau de plasticidade devido à aceleração do movimento térmico das partículas.

Estudos recentes constataram que a sensibilidade à taxa de deformação das cerâmicas de nano-titânia e nano-óxido de zinco aumenta significativamente à medida que o tamanho das partículas diminui, principalmente devido à diminuição dos poros na amostra. Pode-se considerar que esta tendência é inerente às cerâmicas de grão fino. A sensibilidade à taxa de deformação nos grãos mais finos é de cerca de 0,04, indicando que essas cerâmicas são dúcteis. Embora eles não exibam superplasticidade à temperatura ambiente, isso pode existir à medida que os grãos diminuem ainda mais. Em geral, acredita-se que a cerâmica deve ter duas condições para superplasticidade: (1) menor tamanho de partícula; (2) Caminho de difusão rápida (estrutura cristalina aprimorada, capacidade de difusão de contorno de grão). As nanocerâmicas têm grãos de cristal menores e vias de difusão rápida, portanto, espera-se que tenham superplasticidade à temperatura ambiente.

As nanocerâmicas possuem superplasticidade, superam os defeitos dos produtos cerâmicos de difícil processamento e são benéficas para a comercialização de produtos cerâmicos.

Como um novo tipo de cerâmica de alto desempenho, a nanocerâmica é uma ciência e tecnologia totalmente nova desenvolvida nos últimos anos. Ela se tornará a mais importante tecnologia de ponta do novo século e atrairá cada vez mais a atenção de cientistas de todo o mundo.

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