本书从复相陶瓷粉体的制备入手，详细地介绍了纳米技术在复相陶瓷的制备过程中的实际应用。在对以不同制备方法制备的复合陶瓷所具有的不同性能的具体研究中，通过对其力学性能和各种功能性的科学对比，进一步阐明了纳米复相陶瓷的优越性。结合当前国内外的研究状况，对纳米复相陶瓷的发展方向和研究趋势进行了科学的展望。

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书　名：《纳米复相陶瓷/纳米技术应用丛书》

市场价：￥28元

作　者：高濂 靳喜海 郑珊

出版社：化学工业出版社

上市日期：2004年5月

开　本：32开

页　数：320页

ISBN编号：7-5025-5452-1

前　言

陶瓷材料在很多领域中有着广泛的应用。但它最致命的弱点是高脆性和低可靠性，从而在很多场合中限制了它的应用。如何改善陶瓷材料的这个弱点，一直是陶瓷材料研究者所关心的问题。在20世纪80年代，复相陶瓷曾经为陶瓷发动机的研制立过汗马功劳。纳米陶瓷的研究随之兴起，到20世纪90年代初，就已形成了纳米陶瓷、复相陶瓷和陶瓷材料的设计与制备的研究趋势。陶瓷材料在高温处理时必然出现的晶粒重结晶给单相纳米陶瓷材料的制备带来障碍，纳米复相陶瓷的构想应运而生。用纳米级的第二相存在于微米级或亚微米级的基体的晶内或晶界中，就可以同时起到对材料的强化与增韧的效果，它又是材料设计的一个很好的对象。因此，纳米复相陶瓷也就成为最具实用意义的纳米陶瓷。

陶瓷材料向多功能方向发展成为当今陶瓷材料研究的一个新的动向。纳米复相陶瓷在组成上向多相复合方向发展，在性能上向多功能方向耦合，结构与功能一体化是这一研究动向最集中的体现。

本书通过很多具体的实例，翔实、深入、系统地介绍了纳米复相陶瓷的设计基本原理、制备方法和性能研究。其中相当一部分内容，特别是关于纳米粉体制备，是作者和他们的同事们多年来从事研究工作的结果。本书不仅在相关理论上能给读者以启示，在工艺实践上更有重要的参考价值，在对各种制备方法的比较中将有助于研究思路的拓宽。它可作为相关研究人员的参考书。它没有深奥的理论推导，文字流畅易懂，因此也可以作为陶瓷及相关产业界的普及读物。

相信通过本书的出版能使更多的读者增加对纳米陶瓷领域的了解，从而推动整个陶瓷行业的发展。

中国科学院院士

2004年2月9日

读者对象

本书可供从事纳米材料科学与技术研究及相关专业的研究人员使用。

目 录

第1章 绪论

1.1 纳米与纳米技术

1.2 纳米材料的特殊性质

1.3 现代陶瓷材料与粉体

1.3.1 现代无机非金属材料

1.3.2 现代陶瓷的由来

1.3.3 粉体对现代陶瓷材料的重要性

1.3.4 现代陶瓷粉体应有的特性

1.4 陶瓷粉体的制备方法简介

1.4.1 固相合成法

1.4.2 液相合成法

1.4.3 气相合成法

1.5 纳米复合材料

1.5.1 纳米复合材料的定义

1.5.2 纳米复合材料的基本性能

1.5.3 纳米复合材料的特殊性能

1.5.4 陶瓷基纳米复合材料

参考文献

第2章 纳米陶瓷粉体和纳米复合粉体的制备方法

2.1 化学沉淀法制备纳米粉体

2.1.1 醇?水溶液加热法制备ZrO2纳米粉体

2.1.2 水解?共沉淀法制备莫来石纳米粉体

2.1.3 化学沉淀法制备ZnO纳米粉体

2.1.4 TiCl4水解法制备TiO2纳米粉体

2.1.5 共沉淀法制备YAG/Al2O3纳米复合粉体

2.1.6 液相分散包裹法制备Al2O3/Ni纳米复合粉体

2.2 溶胶?凝胶法制备纳米粉体

2.2.1 溶胶?凝胶法制备BaTiO3纳米粉体

2.2.2 高分子网络凝胶法制备α?Al2O3纳米粉体

2.3 水热法制备纳米粉体

2.3.1 水热法制备ZrO2纳米粉体

2.3.2 水热法制备四方相BaTiO3纳米粉体

2.4 高能球磨法制备纳米粉体

2.4.1 高能球磨法制备α?Fe2O3纳米粉体

2.4.2 高能球磨法制备TiB2/TiC纳米复合粉体

2.5 氨气氮化法制备氮化物纳米粉体

2.5.1 氨气氮化法制备TiN、CrN纳米粉体

2.5.2 氨气氮化法制备AlN纳米粉体

2.5.3 氨气氮化法制备TiN/Al2O3纳米复合粉体

参考文献

第3章 纳米复相陶瓷概述

3.1 纳米复相陶瓷的分类

3.2 纳米复相陶瓷的设计原则

3.3 纳米复相陶瓷的烧结

3.4 纳米复相陶瓷中的强韧化机理

3.4.1 纳米复相陶瓷中的主要增强机理

3.4.2 纳米复相陶瓷中的主要增韧机理

3.5 纳米复合技术在结构陶瓷功能化方面的应用1

参考文献

第4章 碳化物纳米颗粒增强陶瓷基复合材料

4.1 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷

4.1.1 SiC/Al2O3纳米复合粉体的制备

4.1.2 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的烧结与显微结构

4.1.3 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷中影响晶内型纳米复合结构形成的主要因素

4.1.4 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的断裂方式

4.1.5 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的加工表面特征

4.1.6 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能

4.1.7 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的可靠性和高温性能

4.1.8 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的抗高温蠕变性及其内在原因

4.1.9 高温热处理对SiC/Al2O3纳米复相陶瓷表面裂纹愈合和力学性能的影响

4.1.10 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的抗热震性

4.1.11 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的磨损特性

4.1.12 SiC/Al2O3纳米复相陶瓷的抛光特性

4.2 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷

4.2.1 SiC/Si3N4纳米复合粉体的制备方法

4.2.2 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的烧结和显微结构

4.2.3 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的力学性能

4.2.4 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的抗蠕变性和高温强度

4.2.5 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的热机械性能

4.2.6 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的电性能

4.2.7 SiC/Si3N4纳米复相陶瓷的抗氧化性

4.2.8 SiC/Si3N4纳米?纳米复相陶瓷

4.3 SiC/莫来石纳米复相陶瓷

4.4 SiC/3Y?TZP纳米复相陶瓷

4.4.1 SiC/3Y?TZP纳米复相陶瓷的烧结和显微结构

4.4.2 纳米SiC对SiC/3Y?TZP纳米复相陶瓷中t?ZrO2的相变行为的影响

4.4.3 纳米SiC对SiC/3Y?TZP纳米复相陶瓷力学性能的影响

4.5 TiC/Mg?PSZ纳米复相陶瓷

4.5.1 TiC/Mg?PSZ纳米复相陶瓷的显微结构特征

4.5.2 TiC/Mg?PSZ纳米复相陶瓷的力学性能

4.6 SiC纳米颗粒增强MoSi2和Mo?Si?Al复相陶瓷

4.6.1 SiC/MoSi2纳米复相陶瓷

4.6.2 SiC/Mo?Si?Al纳米复相陶瓷

4.6.3 SiC/MoSi2和SiC/Mo?Si?Al纳米复相陶瓷的高温性能

参考文献

第5章 碳化物纳米颗粒与第三相微米颗粒协同增强氧化物基陶瓷材料

5.1 SiC/ZTM纳米复相陶瓷

5.1.1 SiC/ZTM纳米复合粉体的制备及晶化行为

5.1.2 ZTM素坯在烧结过程中的收缩行为

5.1.3 SiC/ZTM纳米复相陶瓷的显微结构

5.1.4 SiC/ZTM纳米复相陶瓷的力学性能

5.1.5 在SiC/ZTM纳米复相陶瓷中添加微米SiC颗粒对材料的显微结构和性能的影响

5.1.6 制粉工艺对SiC/ZTM纳米复相陶瓷力学性能的影响

5.2 TiC/2Y?ZrO2/Al2O3纳米复相陶瓷

5.3 TiC纳米颗粒与SiC晶须复合增强Al2O3陶瓷

5.4 纳米和亚微米TiC颗粒复合增强Al2O3陶瓷

5.5 SiC/ZrO2/Al2O3纳米复相陶瓷

参考文献

第6章 金属纳米颗粒增强氧化物基复相陶瓷

6.1 Cu/Al2O3纳米复相陶瓷

6.1.1 氢气还原?热压烧结法制备Cu/Al2O3纳米复相陶瓷

6.1.2 Cu含量对Cu/Al2O3纳米复相陶瓷中Al2O3晶粒生长和瓷体性能的影响

6.1.3 烧结温度对Cu/Al2O3纳米复相陶瓷显微结构和性能的影响

6.1.4 Cu/Al2O3纳米复相陶瓷的起始原料对材料显微结构和性能的影响

6.2 Mo/Al2O3纳米复相陶瓷

6.2.1 原料种类对Mo/Al2O3纳米复相陶瓷显微结构和相组成的影响

6.2.2 Mo/Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能

6.3 W/Al2O3纳米复相陶瓷

6.4 Cr/Al2O3纳米复相陶瓷

6.5 Mo/3Y?TZP纳米复相陶瓷

参考文献

第7章 金属氧化物纳米颗粒增强氧化物基复相陶瓷

7.1 Al2O3/Ce?TZP纳米复相陶瓷

7.1.1 Al2O3/Ce?TZP纳米复相陶瓷的显微结构

7.1.2 Al2O3/Ce?TZP纳米复相陶瓷的力学性能

7.1.3 添加TiO2对Al2O3/Ce?TZP纳米复相陶瓷显微结构和性能的影响

7.2 NdAlO3/Al2O3纳米复相陶瓷

7.3 YAG/Al2O3纳米复相陶瓷

7.4 BaTiO3/Al2O3和Nd2Ti2O7/Al2O3纳米复相陶瓷

7.5 BaTiO3/MgO纳米复相陶瓷

7.6 2Y?ZrO2/LaAl11O18/Al2O3纳米复相陶瓷

参考文献

第8章 功能性纳米复相陶瓷

8.1 Co/Al2O3纳米复相陶瓷

8.2 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷

8.2.1 粉体和烧结体的相组成

8.2.2 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷的烧结和显微结构

8.2.3 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能

8.2.4 Ni/Al2O3纳米复相陶瓷的磁性能

8.3 Ni?Co/Al2O3纳米复相陶瓷

8.4 TiN/Al2O3导电性纳米复相陶瓷

8.5 导电性TiN/Si3N4纳米复相陶瓷

8.6 SiC/8YSZ纳米复相陶瓷

8.7 BN/Si3N4可切削性纳米复相陶瓷

8.7.1 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的制备和显微结构

8.7.2 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的力学性能和抗热震性

8.7.3 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的可切削性

8.7.4 BN/Si3N4纳米复相陶瓷的抗机械冲击性

8.8 BaTiO3基纳米复相陶瓷

8.8.1 SiC/BaTiO3纳米复相陶瓷

8.8.2 Ni/BaTiO3纳米复相陶瓷

8.9 PZT基纳米复相陶瓷材料

8.9.1 Pt/PZT纳米复相陶瓷

8.9.2 Al2O3/PZT纳米复相陶瓷

8.9.3 Ag/PZT纳米复相陶瓷

参考文献

第9章 纳米复相陶瓷的应用前景展望