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* “两步法”的基本过程如下： 第一步是在惰性气体中（高纯He）蒸发金属，形成的金属纳米粒子附着在冷阱上； 第二步是引入活性气体，例如氧，使冷阱的纳米金属粒子急剧氧化形成氧化物，然后将反应室中氧气排除，达到约真空度，用刮刀将氧化物刮下，通过漏斗进入压结装置；压结可在室温或高温下进行，由此得到的生坯，经无压力烧结或应力有助烧结，可获得高致密度陶瓷。 除了易升华的和纳米离子化合物用“一步法”直接蒸发形成纳米微粒，然后原位加压成生坯外，大多数纳米氧化物陶瓷生坯制备采用“两步法”。 * 由于惰性气体冷凝法制备的纳米相粉料无硬团聚，因此在压制生坯时，即使在室温下进行，生坯相对密度也能达到。高致密度的生坯经烧结，能够获得高密度纳米陶瓷。 * 粉体制备 其它方法 * 将SiC摩尔比分别为10%, 20% 和30% 的Al2O3-SiC 纳米陶瓷粉末, 利用真空热压装置在1800℃进行烧结, 烧结时间为2 h, 烧结压强为35 MPa; Al2O3－10% SiC 纳米陶瓷粉末分别在1700℃, 1750℃和1800℃烧结, 烧结时间为2 h, 压强为35MPa。 烧结体的制备 * * 3．微波烧结 纳米陶瓷材料烧结过程中，在高温停留很短时间，纳米相晶粒就长大到近一个数量级。因此，要想使晶粒不过分长大，必须采用快速升温、快速降温的烧结方法。而微波烧结技术可满足这个要求。 微波烧结的升温速度快(500℃/min)，升温时间短(2min)。解决了普通烧结方法不可避免的纳米晶异常长大问题。并且微波烧结时，从微波能转换成热能的效率很高：80％-90％能量可节约50％左右。 * 4.2 纳米固体材料的应用 1. 在力学方面的应用 2. 在光学方面的应用 3. 在医学方面的应用 4. 在磁学方面的应用 5. 在电学方面的应用 * * 结课论文 ——关于纳米材料技术 * 内容要求： 1. 封面：题目（中英文），姓名、学号； 2. 摘要、关键词； 3. 引言（研究意义，研究目的，国内外研究进展）； 4. 主体内容（介绍纳米材料研究方法，研究内容） 5. 结论； 6. 参考文献。 论文格式要求：3000字左右。五号宋体，提交电子档Word2003版，打印一份纸质档 A4纸，可双面打印。 请选择一种新型纳米材料，查找相关文献，完成一篇论文综述。介绍一种新型纳米材料、或者一种新型纳米材料制备技术。 * 为了防止氧化，上述步骤一般都是在真空，纳米金属和合金固体带来很大困难。 * 抽真空，充入惰性气体(He或Ar) 把欲蒸发的金属置于坩埚中，通过钨电阻加热器或石墨加热器等加热蒸发，产生金属蒸气。由于惰性气体的对流，使金属蒸气向上移动，在充液氮的冷却棒(冷阱，77K)表面沉积下来，用聚四氟乙烯刮刀刮下，经漏斗直接落入低压压实装置。纳米粉末经轻度压实后，由机械手送至高压原位加压装置，压制成块体。 * 熔体旋淬法 * 钇稳定四方相多晶陶瓷 * * 第四章 纳米固体材料主讲人：秦 琦中原工学院材化学院 《纳米材料与技术》 * 可以简称为纳米材料。它是由颗粒或晶粒尺寸为1-100nm的粒子凝聚而成的三维块体。 纳米固体材料定义 (纳米结构材料) 纳米固体材料制备方法 * 4.1 纳米金属材料的制备 1、惰性气体蒸发原位加压法 2、高能球磨法 3、非晶晶化法 * 1．惰性气体蒸发、原位加压法 “一步法”，即制粉和成型是一步完成的。 “一步法”的步骤是： (1)制备纳米颗粒； (2)颗粒收集； (3)压制成块体。 * 第一：纳米粉体获得； 第二：纳米粉体的收集； 第三：粉体的压制成型。 其中第一和第二部分与用惰性气体蒸发法制备纳米金属粒子 的方法基本一样。 装置主要由 3个部分组成： 原位加压制备纳米结构块体的部分－由惰性气体蒸发制备的纳米金属或合金微粒在真空中由聚四氟乙烯刮刀从冷阱上刮下经漏斗直接落入低压压实装置，粉体在此装置中经轻度压实后由机械手将其送至高压原位加压装置压制成块状试样。 * 纳米微粒具有清洁的表面，很少团聚成粗团聚体，块体纯度高，相对密度也较高(最高密度可达97％)。 惰性气体蒸发、原位加压法的优点： A:工艺设备复杂，产量极低，很难满足性能研究及应用的要求； B:用这种方法制备的纳米晶体样品易产生大量的微孔 。 缺点： * 2．高能球磨法（高能球磨法结合加压成块法）  机械合金化(MA)：如果将两种或两种以上金属粉末同时放人球磨机中进行高能球磨，粉末颗粒经压延、压合、碾碎、再压合的反复过程，最后获得组织和成分分布均匀的合金粉末。由于这种方法是利用机械能达到合金化，而不是用热能或电能，所以，把高能球磨制备合金粉末的方法称为机械合金化