什么是纳米微晶陶瓷

　　纳米微晶陶瓷是一种机械和化学性能优异的新材料，可在高温、腐蚀、无润滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料，如陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、研磨体、管道、阀门、耐磨衬板、化工填料等，对提升传统结构陶瓷的可靠性和技术含量，推动机械制造、化工、冶金、能源等相关产业的技术进步有积极意义。同时，纳米微晶陶瓷也是一种优良的电子结构陶瓷，可替代滑石瓷和氧化铝陶瓷用作电子装置用各种绝缘子、管座、电阻基体和密封外壳等。

　　它的主要优点是热导率低，硬度高，结构致密均匀，耐磨和耐腐蚀。同时，它在常温下为绝缘体，高温下具有导电性，是一种优良的固体电解质。

　　发展历史

　　早在20世纪20年代，ZrO2就被用作熔化玻璃、冶炼钢铁的耐火材料。70年代以后，人们发现了它的晶相结构特性和电化学特性，对ZrO2有了更深的了解，并以此为基础开发了新的结构材料和功能材料。目前，ZrO2的应用领域有航天工业、汽车工业、机械工业、电力电子工业、生物医学工业、建筑材料和装饰材料等。大家可能见过的有陶瓷刀具、医学牙齿、陶瓷轴承、发动机凸轮等零部件。它并非新材料，但近年来逐渐被应用到一些新的领域。

　　氧化锆晶相结构和性能

　　ZrO2的晶系有单斜晶系(m-ZrO2)、四方晶系(t-ZrO2)、立方晶系(c-ZrO2)三种，且三种晶系可以相互转化，在转化过程中会产生一定比例的体积膨胀和切应变。所以纯ZrO2制品在生产过程中(从高温到室温的冷却过程)往往会伴随体积变化产生裂纹，甚至碎裂。

　　后来，研究发现在ZrO2中掺杂适当的稳定剂后可以提高陶瓷韧性，因此氧化锆相变增韧陶瓷的研究和应用得到迅速发展。目前，主要应用有部分稳定氧化锆(PSZ)、四方氧化锆多晶体陶瓷(TZP)和氧化锆增韧陶瓷(ZTC)三种类型。

　　添加Y2O3形成部分稳定氧化锆(Y-PSZ)

　　纳米微晶技术是指，将具有晶相能够结晶的材质做为基质，加入少量晶核剂，促使基质在温度下降过程中生成大量的晶胞，从而使得每个晶胞都无法长大，在一定基质的配比下，可使整个材质内部布满纳米级别的小晶胞。

　　这些纳米级别的晶胞一方面保持了大晶胞所具有的硬度特性，另一方面又不像大晶胞一样瑕疵过多容易开裂，从而大幅提高了材质的整体强度韧性。并且同时也会改变自身的介电特性、导热特性等。

　　目前最低成本的纳米微晶陶瓷制备工艺，是将是将矿物原料粉体基质与晶核剂等化工原料混匀，高温熔融、冷却成型、热处理等工艺流程制造而成。整体工艺类似于金属铸造，但陶瓷要求的温度极高。

　　附摩氏硬度表：