超快速升温条件下纳米陶瓷快速密实化机理研究

纳米陶瓷是晶粒尺寸为几十至几百个纳米、晶粒之间密堆积的块体材料。传统烧结方法主要依靠原子扩散实现致密化，往往伴随着晶粒的长大。本项目提出一种新的超快速升温（升温速度：1500－3000K/min）结合高压致密化技术，在极短的时间里（1－2分钟）完成致密化，获得晶粒几乎不长大的密实纳米陶瓷。对于该工艺下制备纳米陶瓷的致密化机理尚不清楚，显然不能简单依靠原子扩散机理来解释，本项目在前期工作中提出了基于高温高压下陶瓷晶粒塑性变形的致密化机理。实际情况是否如此？塑性变形的动力学过程描述、高温塑性变形和冷却过程中样品内应力状况如何？如何得到结构和性能优异的密实纳米陶瓷？将是下一步研究的主要内容。本工作将研究超快速致密化工艺过程中纳米陶瓷微观结构的形成规律，揭示超快速升温结合高压工艺纳米陶瓷的致密化机理，发展超快速升温结合高压工艺制备纳米陶瓷技术，为纳米陶瓷材料提供一种新的制备方法。