陶瓷材料作為全球材料業(yè)的三大支柱之一，在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。目前，國際陶瓷市場需求最大的建筑陶瓷年貿(mào)易額達(dá)50億美元，并以每年12％～15％的速度增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)僅在歐洲市場2002年工程陶瓷{TodayHot}的市場價(jià)值為12.75億歐元，美國13.48億美元，預(yù)計(jì)2009年歐洲和美國工程陶瓷的消費(fèi)將分別達(dá)到17.05億歐元和16．55億美元。

由于存在脆性(裂紋)、均勻性差、可靠性低、韌性、強(qiáng)度較差等的缺陷，因而使其應(yīng)用受到了一定的限制。但隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，它克服了陶瓷材料的許多不足，并對材料的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁光學(xué)等性能產(chǎn)生重要影響，為陶瓷材料的應(yīng)用開拓了新領(lǐng)域使陶瓷材料跨入了一個(gè)新的歷史時(shí)期，所以納米陶瓷被稱為是21世紀(jì)陶瓷。

???納米陶瓷材料是利用納米粉體對現(xiàn)有陶瓷進(jìn)行改性，通過在陶瓷中加入或生成納米級顆粒、晶須、晶片纖維等，使晶粒、晶界以及他們之間的結(jié)合都達(dá)到納米水平，使材料的強(qiáng)度、韌性和超塑性大幅度提高。具有優(yōu)良的室溫和高溫力學(xué)性能、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性，使陶瓷具有像金屬一樣的柔韌性和可加工性，在切削刀具、軸承、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件等諸多方面都有廣泛的應(yīng)用，并在許多超高溫、強(qiáng)腐蝕等苛刻的環(huán)境下起著其他材料不可替代的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。{HotTag}

???性能

???超塑性： 超塑性納米陶瓷具有類似金屬的超塑性，這己成為納米陶瓷領(lǐng)域最令人注目的焦點(diǎn)之一。普通陶瓷材料在常溫下幾乎不產(chǎn)生塑性形變，只有在很高的溫度下才有擴(kuò)散蠕變，表現(xiàn)出塑性。而納米陶瓷在較低的溫度下就能表現(xiàn)出超塑性，使其韌性大為提高，在900℃可發(fā)生無裂紋形變，同時(shí)斷裂韌性提高了5％。在1 550℃ 和2 4 X 10 S。的應(yīng)變速率下延伸率可將近400％；室溫下合成的TiO2 陶瓷，它可以彎曲，其塑性變形高達(dá)100％ ，韌性極好。

???燒結(jié)性能：  納米陶瓷的的燒結(jié)溫度大幅度降低，比傳統(tǒng)的晶粒陶瓷低500～600℃ ，而燒結(jié)速率卻增加了，使得燒結(jié)過程大大縮短，這對需高溫?zé)�結(jié)的陶瓷材料有利。

???致密性：  在傳統(tǒng)陶瓷材料高致密性和細(xì)結(jié)晶是相互矛盾的，難以實(shí)現(xiàn)。納米材料的引入，使得無需添加任何助劑，就能夠形成高密度、細(xì)晶粒的陶瓷材料。納米陶瓷經(jīng)過高溫?zé)釅簾�結(jié)可以達(dá)到將近百分百的致密性。

???彎曲強(qiáng)度：添加少量的納米材料就能使得陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度和韌性。其中，斷裂韌性提高40％以上，抗拉強(qiáng)度沖300MPa提高到1GPa，經(jīng)過高溫?zé)崽幚砗笃淇箯潖?qiáng)度可達(dá)1 5GPa

???硬度：納米陶瓷材料比普通的陶瓷材料的硬度要高5～6倍。對其力學(xué)性能的測試表明峰值抗拉強(qiáng)度能提高30％ ，峰值硬度提高了60％ 。

???斷裂韌性：室溫下的納米陶瓷具有很高的韌性，壓縮至原長的1／4而不破碎，斷裂韌性比普通陶瓷材料提高3倍多。

???磁學(xué)性能：與鐵磁原子類似，根據(jù)相互作用的大小，納米品粒體可表現(xiàn)出超順磁性、超鐵磁性、超自旋玻璃態(tài)等特性。

???電學(xué)性能：陶瓷粉體晶粒的納米化可提高陶瓷材料的絕緣性、介電性等性能。陶瓷材料制備的半導(dǎo)體中的正溫度系數(shù)(PVC)陶瓷，可提高它的靈敏度及穩(wěn)定性。

???市場潛力

???納米陶瓷在建筑行業(yè)、納米陶瓷電子領(lǐng)域、抗茵(殺菌)方面、生物領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、精密設(shè)備領(lǐng)域、精密設(shè)備領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。近十年來，我國陶瓷墻地磚就產(chǎn)量而言，已成為世界大國。但不少功能特性的品種、高檔墻地磚的彩色釉料須進(jìn)口；衛(wèi)生陶瓷、裝飾陶瓷無論是結(jié)構(gòu)、功能，還是造型、色調(diào)、釉面質(zhì)量等方面的差距更大，高檔衛(wèi)生陶瓷仍大量采用進(jìn)口貨。

???納米復(fù)合功能建筑衛(wèi)生陶瓷的開發(fā)，將使功能性建筑衛(wèi)生陶瓷得到發(fā)展，例如熒光墻地磚、氧敏變色和具有保潔、抗茵功能特性的墻地磚。另外，高韌性是納米陶瓷另一個(gè)具有很高應(yīng)用的性能。陶瓷韌性的提高使得陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域極度的擴(kuò)大，因?yàn)榻窈蠹{米陶瓷就可以像鋼鐵、塑料等主流材料一樣的應(yīng)用。

???納米陶瓷可作為電子陶瓷應(yīng)用于基板、包裝、感測器、電容器、壓電蜂嗚器和熱敏電阻等。如納米Y2 O3和ZrO2。在較低溫度燒結(jié)的陶瓷。具有很高的韌性和強(qiáng)度，可用于軸承和刀具等耐磨器件：用納米Nd2O3 和Sm2O3等制作的多層電容和微波器件，性能都得到了很大的提高。由于具有超高純度、好的熱導(dǎo)性和長久的耐干擾性能可以使微處理器集成化程度更高、運(yùn)行速度更快，作為下一代電腦芯片。

???納米抗菌粉體的抗菌效果將更強(qiáng)，抗茵率可達(dá)到99．9％。因此它在保持陶瓷制品原有使用功能和裝飾效果的同時(shí)增加消毒殺菌及化學(xué)降解的功能。從而能夠廣泛用于衛(wèi)生、醫(yī)療、家庭裝飾、民用或工業(yè)建筑，已成為高技術(shù)產(chǎn)品研究開發(fā)的熱點(diǎn)之一。實(shí)驗(yàn)證明用納米磷酸鋯載銀抗茵粉體可用于11 00～1300oC一次燒成的日用瓷和衛(wèi)生瓷產(chǎn)品中，抗菌時(shí)間可維持20年以上。

???生物功能陶瓷是具有某些特殊生理行為的陶瓷，具有生物的降解性和生物地相容性，如人造牙齒、人造骨等。納米陶瓷材料硅酸鋁釔(YAS)就可以應(yīng)用于癌癥的治療，初步臨床表明，用這種材料治療可以大大延長病人的壽命i納米氧化氧化鋯陶瓷堅(jiān)硬、耐磨、耐腐蝕且具有生物相容性。同時(shí)還具有多孔承載能力強(qiáng)等特性。代替?zhèn)鹘y(tǒng)醫(yī)用植入體中的材料可以提高使用效果，降低費(fèi)用；研究發(fā)現(xiàn)，采用納米顆粒進(jìn)行復(fù)合制備的磷酸鈣骨水泥，與肌體親和性好，無異物反應(yīng)，并且材料具有可降解性。能被新生骨逐步吸收。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也能發(fā)揮巨人的作用和影響。

???納米功能防彈陶瓷以其優(yōu)異的防彈性能、較輕的質(zhì)量及相對便宜的價(jià)格已成為使用最為廣泛的防彈材

???料。目前，國內(nèi)外主要使用的特種防彈陶瓷有A12O3、B4C、SiC、TiB2、AlN、Si3N4 等。

???納米陶瓷的紅外發(fā)射率可達(dá)0．3～0.95范圍，根據(jù)需要廣范圍可調(diào)，且對高頻電磁波的吸波率和透波特性也廣范圍可調(diào)，已廣泛應(yīng)用于軍工攻防武器裝置和重要軍事設(shè)施。

???室溫超塑性是納米陶瓷最具應(yīng)用前景的性能之一。納米陶瓷克服了普通陶瓷的脆性，使陶瓷的鍛造、積壓、拉拔等加工工藝成為可能，從而能夠制得各種特殊的部件，應(yīng)用到精密設(shè)備中去。

???納米陶瓷的燒結(jié)溫度比普通陶瓷的低幾百度，可以節(jié)能源、減少環(huán)境污染。另外利用納米陶瓷的光學(xué)催化性消除和降解有機(jī)物污染，可用于污水處理、室內(nèi)有害氣體的分解等領(lǐng)域。此外，已應(yīng)用于易產(chǎn)生的一氧化碳等有害氣體的裝置，如汽車或能源發(fā)動(dòng)裝置中可以減少環(huán)境污染。

???前景透視

???納米陶瓷作為一種新型高性能陶瓷，是近年發(fā)展起來的一門全新的科學(xué)技術(shù)，它將成為新世紀(jì)最重要的高新技術(shù)，將越來越受到世界各國科學(xué)家的關(guān)注，納米陶瓷的研究與發(fā)展必將引起陶瓷工業(yè)的發(fā)展與變革。目前，國外納米陶瓷已開始產(chǎn)業(yè)化，我國還處于在陶瓷納米粉體的研制階段，納米陶瓷要真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需要社會(huì)各界共同努力，產(chǎn)學(xué)研共攜手，加快科技成果的轉(zhuǎn)化。納米陶瓷以其巨大的潛在的優(yōu)異性能，特別是室溫超塑性、高韌性、低溫?zé)�結(jié)性等，給陶瓷工業(yè)注入了新的活力。隨著社會(huì)對高性能的要求，納米陶瓷將具有令人矚目的前景，巨大的市場潛力。