的体积约为总体积的50，特就是说，组成材料的原子有一半左右分布在界面上，这样就减少了材料内部晶体和晶界的性质差异，使得纳米陶瓷具有许多特殊的性质1。纳米功能陶瓷是指通过有效的分散复合而使异质相纳米颗粒均匀弥散地保留于陶瓷基质结构中而得到的复合材料，当其具有某种特殊功能时便称之为纳米功能陶瓷。纳米功能陶瓷的性能是和其特殊的微观结构相对应的，它的性能不仅取决于纳米材料本身的特性，还取决于纳米材料的物质结构和显微结构2。纳米陶瓷是纳米科学技术的重要分支是纳米材料科学的一个重要领域。纳米陶瓷的研究是当前陶瓷材料发展的重大课题之一。陶瓷是一种多晶体材料是由晶粒和晶界所组成的烧结体由于工艺上的原因很难避免材料中存在气孔和微小裂纹。决定陶瓷材料性能的主要因素有组成和显微结构即晶粒、晶界、气孔或裂纹的组合性状其中最主要的是晶粒尺寸问题晶粒尺寸的减小将对陶瓷材料的力学性能产生重大影响。图1是陶瓷晶粒尺寸强度的关系图。
5
f图1中的实线部分是现在已经达到的而延伸的虚线部分是希望达到的。从图1中可见晶粒尺寸的减小将使材料的力学性能有数量级的提高同时由于晶界数量的大大增加使可能分布于晶界处的第二相物质的数量减小晶界变薄使晶界物质对材料性能的负影响减少到最低程度其次晶粒的细化使材料不易造成穿晶断裂有利于提高材料的断裂韧性；再次晶粒的细化将有助于晶粒间的滑移使材料具有塑性行为。纳米材料的问世将使材料的强度、韧性和超塑性大大提高。纳米陶瓷由于是介于宏观和微观原子、分子的中间研究领域它的出现开拓了人们认识物质世界的新层次将给传统陶瓷工艺、性能及陶瓷学的研究带来更多更新的科学内涵。
2纳米陶瓷的概念及其发展
所谓纳米陶瓷是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材
6
f料也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。陶瓷材料的脆性大、不耐热冲击、不均匀、强度差、可靠性低、加工困难等缺点大大地限制了陶瓷的应用。随着纳米技术的广泛应用希望以纳米技术来克服陶瓷材料的这些缺点如降低陶瓷材料的脆性使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。因此纳米陶瓷被认为是解决陶瓷脆性的战略途径3。同时纳米陶瓷也为改善陶瓷材料的烧结性和可加工性提供了一条崭新的途径。正是由于纳米科学和陶瓷工艺学的发展与完善使纳米陶瓷概念的提出有了理论基础。再加之研究手段和设备的进步比r