納米氧化鋁對耐火材料的力學性能影響

納米粉體材料具有以下優(yōu)良的性能：極小的粒徑、大的比表面積和高的化學活性，可以顯著提高材料的燒結致密化程度、節(jié)省能源。在耐火材料中加入一定量的納米粉末，材料的強度和韌性會顯著提高，耐火材料的其它性能也得到極大改善。一般認為納米粉體對耐火材料力學性能的影響因素有以下幾點：

(1)晶粒細化因素。在耐火材料中加入納米粉體可抑制基體晶粒的長大，使組織結構均勻化，從而改善材料的力學性能。

(2)微結構因素。在微米體系中，微米尺度的第二相顆粒分布在基體晶界處。在微米一納米復合材料中，除一定量納米顆粒仍處于基體晶界上外，大部分納米顆粒在基體中形成內晶型結構。內晶型結構的形成對材料力學性能有以下影響：①殘余應力引起裂紋偏轉或裂紋被釘扎來提高材料的斷裂功從而提高材料韌性;②微米晶粒的潛在納米化。“內晶型”結構的形成使基體內產生大量的亞晶界和潛在微裂紋，亞晶界的產生使基體更加細化是材料強度進一步提高的主要原因之一;③納米化效應有利于穿晶斷裂的誘發(fā)。穿晶斷裂的誘發(fā)一方面是由于晶體內納米顆粒的釘扎作用，使基體主晶界強化;另一方面是晶內納米顆粒引起的基體晶粒納米效應。由于以上效應使主晶界強化，主裂紋不沿微米基體晶界擴展而沿基體晶粒內擴展，而在晶內納米顆粒附近存在的殘存應力場，會使裂紋發(fā)生偏轉、釘扎，從而使裂紋擴展路徑十分曲折、復雜且多處受阻。因此，認為誘發(fā)穿晶斷裂是使材料增強增韌的重要因素。

納米粉在耐火材料領域的應用，雖是超微粉在耐火材料領域應用的推廣和延伸，但這方面的工作報道較少，有待進一步的研究工作。對不定形耐火材料應著重研究納米粉的團聚性、尺寸形狀和流變特性。對定型耐火材料應側重研究納米粉表面活性和尺寸效應對制品燒結性和力學性能的影響。

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