开创新一代陶瓷粉体——介绍乳液爆震合成(EDS)

在这个要求不断提高的高科技世界，对创新材料的需求非常大。欧洲杯足球竞彩减轻重量，增加耐久性，更大的强度，改善耐磨性和耐温性都是广泛的行业所追求的材料特性。

随着这些性能的改善，我们有能力:在提高效率的同时节省成本;生产性能更好的涂料、组件和设备;改进生产和制造流程。

生产过程允许设计和发现具有独特或改进性能的新材料，这对不断推动创新至关重要。欧洲杯足球竞彩这一过程的一个例子是乳化爆震合成(EDS)从Innovnano。

这种专利制造工艺为大规模生产纳米陶瓷粉体提供了一条独特的路线，如掺铝氧化锌(AZO)、单斜氧化锆和钇稳定氧化锆。

通过控制所使用的前驱体，改变条件(例如，压力和温度)，以及修改反应动力学，EDS也可以用于创新材料的设计和开发。欧洲杯足球竞彩

图1所示。乳化爆震合成(EDS)方法的示意图。

利用EDS改进复合材料欧洲杯足球竞彩

当两种或两种以上不同的材料结合在一起产生具有不同特性和欧洲杯足球竞彩性能的新材料时，这种新材料被称为复合材料。这些复合材料为一系列行业提供了有益的性能，为广泛的应用提供了独特的效果。欧洲杯足球竞彩

复合材料是可以使用E欧洲杯足球竞彩DS工艺设计和生产的创新材料类型的一个例子。它们具有增强许多涂层、器件和组件性质的潜力。

在能源、陶瓷欧洲杯猜球平台、电子、生物医学、化学等领域，以纳米粒子为涂层的基础粒子受到了广泛的关注。这种类型的粒间陶瓷复合材料可以受益于陶瓷基颗粒的特性，以及涂层表面的纳米颗粒层所带来的独特效果。

这样，由于这两种前驱体材料以及用于生产复合材料的方法，最终的陶瓷复合材料被赋予了新的特性和性能。欧洲杯足球竞彩

陶瓷复合材料可以用许多现有的传统方法欧洲杯足球竞彩来生产。然而，当这些方法在一层纳米粒子包覆基底粒子时，有一些限制。欧洲杯猜球平台例如，很难保证每一个陶瓷颗粒是否被涂覆;随着基本粒径的减小，这种情况变得更加明显。

此外，这些方法很难从单一的纳米粒子中生产均匀的涂层，而且在生产与基粒子粘附一致的涂层方面也存在问题。欧洲杯猜球平台这些方法在创新和创造新的和增强材料方面的效用有限，因为可以用于涂层的纳米颗粒晶体结构的类型总是有限制。欧洲杯足球竞彩

EDS克服了其他涂层工艺的限制，为涂层陶瓷基颗粒的制备提供了一种可靠的方法。欧洲杯猜球平台油包水乳状液在高压和温度条件下引爆，产生冲击波，在反应区后面或内部引发化学反应。

在油包水乳状液基质中有两相-外部油相(可燃)和内部水相(氧化剂)。各种高纯可溶的粉末前驱体均匀地分散在乳液基体中，在可燃相和氧化剂相之间具有高接触面。

油包水乳化液中的粉末前驱体在高压和高温下爆轰，形成反应产物分布均匀的等离子体。接下来是快速淬火爆震产物，以生产纳米结构陶瓷干粉。

该工艺的每一个特点都负责将有益的性能传递给陶瓷粉末最终产品。高温会产生致密的球形颗粒，而高压会产生微小的初级颗粒，这也确保了所需的结晶相。欧洲杯猜球平台

小的晶粒尺寸和高的比表面积是由快速淬火的粒子。欧洲杯猜球平台这导致了粉末的生产，有利于降低烧结温度。这转化为最终的复合材料，具有增强的机械、光学和磁性性能，并在广泛的行业中具有理想的特性。

在EDS过程中有两种可能的变化，这些变化将陶瓷基颗粒均匀地包裹在一层纳米颗粒中，用作实现晶间陶瓷复合材料的起始粉末。欧洲杯猜球平台最终的粒间复合材料，用于不同的行业，是通过烧结和进一步加工由EDS生成的复合粉末。图2给出了两个过程变体的概述。

图2。这两种EDS工艺用于设计和生产改进的复合材料。欧洲杯足球竞彩

第一个变型EDS在相同的乳液爆震步骤中合成陶瓷基粒子和用于包覆它们的纳米粒子。欧洲杯猜球平台在这种情况下，复合材料的两个组成部分的前驱体都是所使用的乳液组合物的一部分。在乳化爆轰过程中，这些前驱体的反应动力学极为不同。

第一个反应来自基陶瓷颗粒前驱体，反应动力学非常快，这意味着它们在反应区内进行反应。而纳米颗粒固体前驱体反应较晚，反应动力学较慢，分解反应发生在反应区外。

这说明这些反应发生在碱粒子形成之后，因此，纳米粒子作为涂层沉积在碱粒子上。欧洲杯猜球平台如果控制了工艺变量，就可以生产出具有不同结构和尺寸的纳米颗粒涂层和基颗粒。欧洲杯猜球平台

在第二种EDS中，陶瓷基颗粒作为预合欧洲杯猜球平台成的固体陶瓷粉体加入，而纳米颗粒前驱体作为油包水乳液的一部分加入。前驱体在爆炸过程中分解成纳米颗粒并沉积在起始陶瓷粉末的表面，形成复合材料。欧洲杯猜球平台

这两种方法在复合材料的生产中都非常有用。欧洲杯足球竞彩两种组分的前体都用作第一种变体的起始材料，这消除了预合成的需要。欧洲杯足球竞彩采用单一的工艺合成了陶瓷粉末及其涂层，节省了时间和成本。在第二种变体中，基陶瓷粉末颗粒在加入反应之前必须预先合成。

然而，这种变体提供了使用更多样化的纳米颗粒涂层和陶瓷粉末的重要选择，包括贵金属/惰性金属、硫化物、碳化物、氮化物和氧化物，使生产更大范围的创新复合材料成为可能。欧洲杯足球竞彩

Innovnano已经成功地利用EDS生产了增强复合材料，特别是氧化锆金属基复合材料(金属陶瓷)。欧洲杯足球竞彩这些金属陶瓷具有锆基与金属或金属氧化物纳米粒子涂层的牢固结合层，提供了金属(例如韧性、柔韧性和导电性)和陶瓷材料(例如高温性能和耐磨性)的优点。欧洲杯足球竞彩

开发中的其他例子包括基于一系列氧化色素的彩色氧化锆陶瓷，ZTA和ATZ生物陶瓷复合材料，用于催化剂反应的氧化锆金属多相催化剂(纳米结构的铜-氧化锆)，用于固体氧化物燃料电池的氧化锆/NiO复合材料，以及氧化锆减摩复合材料。

EDS在相变中的应用

除了复合材料，EDS还可以用来触发相变，为材料的发欧洲杯足球竞彩明和创新提供了更多的机会。新型金属和磁体、新型超导体、光学和绝缘体材料、宽间隙半导体和超硬材料都可以通过EDS动态高压相变实现。欧洲杯足球竞彩

EDS利用动态高压，利用动态激波与材料的相互作用，引起相材料的相变。欧洲杯足球竞彩高压可以迅速应用于材料，诱导非晶化，改变化学和物理性能，改变晶体结构和微观结欧洲杯足球竞彩构，并提高其温度和密度。

结果是在EDS过程的爆轰阶段从低密度相材料过渡到高密度相材料。

这种转变在EDS过程的淬火阶段和冲击压力释放后一直保持。因此，高压相是亚稳态的，并保持在环境条件下，突出了生产具有独特特性的新材料的可能性。欧洲杯足球竞彩

制备纳米陶瓷粉体

除了新的和创新的材料，EDS在生产中扮演着重要的角色欧洲杯足球竞彩纳米陶瓷粉末．Innovnano利用EDS开发了各种性能更好的粉末，用于广泛的工业领域，如制造业、耐火材料和航空航天。

EDS可确保生产出均匀的纳米结构陶瓷，具有较小的晶粒尺寸和均匀的化学分布。因此，他们受益于抗热冲击，抗弯强度和增加的硬度，从而产生先进的最终产品。

一系列的氧化锆粉末是可用的，掺杂不同浓度的氧化钇(从0 - 8 mol %的氧化钇稳定氧化锆(YSZ))。通过在粉末中加入氧化钇，可以使氧化锆在室温下得到完全或部分的稳定，从而使其具有良好的韧性、高抗弯强度和硬度。

所有这些性能都在特定的氧化钇含量下得到改善。通过EDS密切控制掺杂剂浓度有助于优化粉末以达到特定的最终应用。

Innovnano系列中的一种粉末，3 mol % YSZ (3YSZ)，适用于单轴挤压，也适用于热和冷等静压(HIP/CIP)。这种烧结阶段大大提高了材料的特性，并使材料的致密性降低，这有利于对耐久性和强度要求极高的应用。

经HIP热处理后制成的零件非常坚硬(~ 1350 HV10)，抗弯强度可达1800 MPa，断裂韧性可达~ 6 MPa m^0．5．这表明它们非常耐用。因此，从3YSZ挤压的设备和部件是理想的复杂抗磨应用，如机械的运动部件和刀具。

由Innovnano的3YSZ提供的改进的相稳定性提高了最终陶瓷部件的摩擦学性能和耐久性，并延长了产品寿命。运行成本最小化，设备停机时间减少，部件更换频率降低。2020欧洲杯下注官网

除氧化锆粉末外，EDS还成功地用于制备纳米结构的掺铝氧化锌(AZO)溅射靶。这些研究级目标是通过热压制备的，烧结周期涉及较低的温度(1,150-1,250°C) -比正常低250°C。

这些较低的温度是由于纳米结构AZO粉末的高烧结性，这也允许形成高度致密的目标(>98%的理论密度)。^［2］通过降低烧结温度，有助于保持统一的组织和最佳的、较小的晶粒尺寸，晶粒长大也被最小化。

在较低温度下烧结可以降低溅射靶的生产成本和最终产品的成本，此外还可以改善性能。

有趣的是，拉夫堡大学可再生能源系统技术中心(CREST)的一项研究发现，Innovnano的AZO纳米结构粉末烧结产生的AZO目标具有特殊的电性能，载流子浓度为4 x 10^20.厘米³，电阻率为4 × 10^－4Ωcm和39厘米的机动性²V^－1年代^－1．^［2］

结论

能谱技术为纳米陶瓷粉体的制备提供了一种可靠的方法，具有更好的性能，也有利于创新。在当今要求日益苛刻的世界中，这一点非常重要，因为当今世界依赖于为高科技和具有挑战性的应用开发新的和增强的材料。欧洲杯足球竞彩

这两种不同的EDS过程使制备增强复合材料成为可能，而材料的相变为改变物理和化学性质的新材料铺平了道路。欧洲杯足球竞彩

参考文献

1. 奈夫斯等，铝掺杂氧化锌溅射靶的制备与应用。欧洲陶瓷学会32 (2012)4381-4391
2. 王志刚，王志刚等。高质量铝掺杂氧化锌靶材料的制备及其薄膜性能研究。固体薄膜566 (2014)108-114

这些信息已经从Innovnano提供的材料中获取、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问Innovnano。