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1、奈米材料導論奈米材料導論 An Introduction to NanomaterialsCh.4Ch.4奈米陶瓷材料奈米陶瓷材料 奈米陶瓷材料奈米陶瓷材料1.前言2.奈米陶瓷粉體 3.奈米陶瓷的製備 4.奈米陶瓷的特性 5.製程舉例6.高性能陶瓷與奈米陶瓷的應用前景7.結語 8.國內奈米陶瓷的研究前言前言工程陶瓷又叫結構陶瓷，因其具有硬度高、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕以及質量輕、導熱性能好等優點，得到了廣泛的應用。但是工程陶瓷的缺陷在於它的脆性（裂紋）、均勻性差、可靠性低、韌性、強度較差，因而使其應用受到了較大的限制。前言前言傳統對於材料性質的模型和理論一般多以大於100奈米之“關鍵長度”為假設
2、基礎。當材料結構至少有一維在此關鍵長度以下時，經常就會出現傳統模型及理論所無法解釋的行為。因此，各個領域的科學家無不希望製作及分析奈米結構，以發掘介於個別原子、分子及由成千上萬分子組成塊材之間之居間材料的新奇現象。奈米結構為材料製作提供了一個新的範例，它主奈米結構為材料製作提供了一個新的範例，它主要是利用次微米組合法（理想而言，利用自我組要是利用次微米組合法（理想而言，利用自我組織及自我裝配法）織及自我裝配法）“由下而上由下而上”（bottom-upbottom-up），），而有部份以極小型化法而有部份以極小型化法“由上而下由上而下”（top-downtop-down）的將大結構鑿刻為小結構以
3、創造實體，如圖一所的將大結構鑿刻為小結構以創造實體，如圖一所示。然而，我們才剛開始了解一些原理，並用於示。然而，我們才剛開始了解一些原理，並用於創造、設計與應用奈米結構，以瞭解如何利用最創造、設計與應用奈米結構，以瞭解如何利用最有效率的方法製作奈米元件與系統。即使是在製有效率的方法製作奈米元件與系統。即使是在製作之過程，奈米結構元件之物理及化學性質也才作之過程，奈米結構元件之物理及化學性質也才剛開始顯露。剛開始顯露。目前次微米和較大的元件都是以僅適用於長度大於100奈米之理論模型為基礎，在對物理、化學、生物特性及製作原理之瞭解上，以及在預測方法之發展上，有長足的進步，可提升我們的能力，以設計、
4、製作及裝配奈米結構或奈米元件，使其成為一個能夠運作的系統。奈奈米陶瓷的特性米陶瓷的特性奈米陶瓷的特性主要在於力學性能方面，包括奈米陶瓷材料的硬度，斷裂韌度和低溫延展性等。奈米級陶瓷複合材料的力學性能，特別是在高溫下使硬度、強度得以較大的提高。奈奈米陶瓷的特性米陶瓷的特性奈米陶瓷具有在較低溫度下燒結就能達到緻密化的優越性，而且奈米陶瓷出現將有助於解決陶瓷的強化和增韌問題。而燒結溫度卻要比工程陶瓷低很多，且燒結不需要任何的添加劑。其硬度和斷裂韌度隨燒結溫度的增加（即孔隙度的降低）而增加，故低溫燒結能獲得好的力學性能。奈奈米陶瓷的特性米陶瓷的特性通常，硬化處理使材料變脆，造成斷裂韌度的降低，而就奈米
5、晶而言，硬化和韌化由孔隙的消除來形成，這樣就增加了材料的整體強度。因此，如果陶瓷材料以奈米晶的形式出現，可觀察到通常為脆性的陶瓷可變成延展性的，在室溫下就允許有大的彈性形變。奈奈米陶瓷粉體米陶瓷粉體奈米陶瓷粉體是介於固體與分子之間的具有奈米數量級（1100nm）尺寸的亞穩態中間物質。隨著粉體的超細化，其表面電子結構和晶體結構發生變化，產生了塊狀材料所不具有的特殊的效應。奈奈米陶瓷粉體米陶瓷粉體可以從奈米材料的結構層次（l100nm）上控制材料的成分和結構，有利於充分發揮陶瓷材料的潛在性能。如果粉粒的顆粒堆積均勻，燒結收縮一致且晶粒均勻長大，那麼顆粒越小產生的缺陷越小，所製備的材料的強度就相應越
6、高。(請看下頁圖例)奈米陶瓷粉體奈米陶瓷粉體均勻堆積不均勻堆積奈米粉末：奈米粉末：又稱為超微粉或超細粉，一般指粒度在100奈米以下的粉末或顆粒，是一種介於原子、分子與宏觀物體之間，處於中間物態的固體顆粒材料。可用於：高密度磁記錄材料吸波隱身材料磁流體材料防輻射材料單晶矽和精密光學器件拋光材料微晶片導熱基片與佈線材料微電子封裝材料光電子材料先進的電池電極材料太陽能電池材料高效催化劑高效助燃劑敏感元件高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用於陶瓷發動機等）人體修復材料抗癌制劑等。奈米纖維：奈米纖維：指直徑為奈米尺度而長度較大的一維線狀材料。可用於：微導線、微光纖（未來量子計算機與光子計算機的重要元件）材料
7、新型雷射或發光二極管材料等。奈米膜：奈米膜：奈米膜分為顆粒膜與緻密膜。顆粒膜是奈米顆粒粘在一起，中間有極為細小的間隙的薄膜。緻密膜指膜層緻密但晶粒尺寸為奈米級的薄膜。可用於：氣體催化（如汽車尾氣處理）材料氣體感測材料；過濾器材料高密度磁記錄材料光敏材料平面顯示器材料超導材料等。奈米陶瓷合成技術奈米陶瓷合成技術奈米微粒子獨特的形態與性質，引起人們開發新材料用途奈米微粒子獨特的形態與性質，引起人們開發新材料用途的興趣，因此進而發展出各式奈米材料的製造方法。目前的興趣，因此進而發展出各式奈米材料的製造方法。目前奈米微粒子的製法必須先認清目的，設法改良技術得到可奈米微粒子的製法必須先認清目的，設法改良
8、技術得到可以接近目的之奈米材料製法與其應用法。下列圖二表示出以接近目的之奈米材料製法與其應用法。下列圖二表示出奈米微粒的各種製造技術，大致可分為機械粉碎法、液相奈米微粒的各種製造技術，大致可分為機械粉碎法、液相法及氣相法。奈米微粒子製法要求的條件有表面清淨，可法及氣相法。奈米微粒子製法要求的條件有表面清淨，可控制粒徑、粒度，容易捕集，安定而保存性良好，生產性控制粒徑、粒度，容易捕集，安定而保存性良好，生產性高，氣相法具備滿足多項條件的要素。最近常用氣體中蒸高，氣相法具備滿足多項條件的要素。最近常用氣體中蒸發法生成奈米微粒子，理由是乾淨，粒徑很一致、粒度分發法生成奈米微粒子，理由是乾淨，粒徑很一
9、致、粒度分佈明銳，容易控制粒徑。研究用或欲探索用途時，需要特佈明銳，容易控制粒徑。研究用或欲探索用途時，需要特性一定的奈米微粒子，很適用氣體蒸發法，可作出金屬、性一定的奈米微粒子，很適用氣體蒸發法，可作出金屬、合金、陶瓷、複合物、有機化合物的奈米微粒子。合金、陶瓷、複合物、有機化合物的奈米微粒子。製造基本程序分為化學法和物理法。化學法主要利用氣相製造基本程序分為化學法和物理法。化學法主要利用氣相生成法；物理法則以氣相蒸發法為主。本文將分別簡單介生成法；物理法則以氣相蒸發法為主。本文將分別簡單介紹電阻加熱、電漿加熱、高周波加熱、電子束加熱、雷射紹電阻加熱、電漿加熱、高周波加熱、電子束加熱、雷射加
10、熱等熱源方式之裝置與工作原理。加熱等熱源方式之裝置與工作原理。奈米陶瓷的製備方法奈米陶瓷的製備方法 理想陶瓷粉体的條件:粒徑小粒徑小、呈球形呈球形、粒粒度尺寸分布窄度尺寸分布窄、無硬團聚無硬團聚、高純度高純度。奈米矽基陶瓷製最主要方法為氣相法。氣相法。氣相法又分為氣相法又分為:1.:1.熱管爐法熱管爐法 2.2.等離子法等離子法 3.3.激光法激光法奈奈米陶瓷的製備米陶瓷的製備奈米陶瓷的製備工程主要包括納米粉體的製備、成型和燒結。目前世界上對奈米陶瓷粉體的製備方法多種多樣，但應用較廣且方法較成熟的主要有氣相合成和凝聚相合成2種，再加上一些其他方法。奈奈米陶瓷的製備米陶瓷的製備這種合成法增強了低
11、溫下的可燒結性，並且有相對高的純淨性和高的表面及晶粒邊界純度。原料的坩堝中經加熱直接蒸發成氣態，以產生懸浮微粒和或煙霧狀原子團。原子團的平均粒徑可通過改變蒸發速率以及蒸發室內的惰性氣體的壓強來控制，粒徑可小至34nm，是製備奈米陶瓷最有希望的途徑之一。奈奈米陶瓷的製備米陶瓷的製備2.凝聚相合成（溶膠一凝膠法）：是指在水溶液中加入有機配體與金屬離子形成配合物，通過控制PH值、反應溫度等條件讓其水解、聚合，經溶膠凝膠而形成一種空間骨架結構，再脫水焙燒得到目的產物的一種方法。此法在製備複合氧化物奈米陶瓷材料時具有很大的優越性。凝聚相合成已被用於生產小於10nm的SiO2 2、Al2 2O3 3和Ti
12、O2 2奈米團。奈奈米陶瓷的製備米陶瓷的製備沉降法沉降法：如在固體襯底上沉降。：如在固體襯底上沉降。原位凝固法原位凝固法：在反應室內設置一個充液氮的冷卻：在反應室內設置一個充液氮的冷卻管，奈米團冷凝于外管壁，然後用刮板刮下，直管，奈米團冷凝于外管壁，然後用刮板刮下，直接經漏斗送人壓縮器，壓縮成一定形狀的塊材。接經漏斗送人壓縮器，壓縮成一定形狀的塊材。燒結或熱壓法燒結或熱壓法：燒結溫度提高，增加了物質擴散：燒結溫度提高，增加了物質擴散率，也就增加了孔隙消除的速率，但在燒結溫度率，也就增加了孔隙消除的速率，但在燒結溫度下，奈米顆粒以較快的速率粗化，製成塊狀奈米下，奈米顆粒以較快的速率粗化，製成塊狀
13、奈米陶瓷材料。陶瓷材料。可應用範圍及領域可應用範圍及領域1.超大陶瓷電容。l2.2.微型電晶片。微型電晶片。3.有機超導薄膜。4.具加成機能性之奈米陶瓷系複合材料。5.高折射率與高介電質之奈米級陶瓷材料。6.有機/無機超薄型電腦主機扳。7.官能性纖維、薄膜、化妝品、塗料的添加材料奈米陶瓷的應用領域奈米陶瓷的應用領域矽基粉末因粒徑在矽基粉末因粒徑在8-30nm8-30nm，粒徑分布窄，無硬團聚，粒徑分布窄，無硬團聚分散性好、且高純度等特點分散性好、且高純度等特點.采用激光法氣相合成的矽基粉末俱有的特性采用激光法氣相合成的矽基粉末俱有的特性:1.1.高韌性高韌性 2.2.高塑性高塑性 3.3.高熱
14、強度高熱強度 成為其他不可替代的特點。成為其他不可替代的特點。奈米矽基陶瓷的應用奈米矽基陶瓷的應用奈米矽基陶瓷特有的物理性能 1.量子尺寸效應量子尺寸效應 2.小尺寸效應小尺寸效應 3.表面效應表面效應 4.宏觀量子墜道效應宏觀量子墜道效應 使得學科領域有著許多開發潛力和前景主要應用主要應用(1.1.微電子及量子元件微電子及量子元件)微電子及量子元件基礎材料:激光法製得的奈米矽基陶瓷粉不但料徑小且均勻，且純度高分散性好。為微電子及量子元件製備的最優選材料铣床多采用木箱包装，各木箱生产厂家在制造木箱时，依据GB7284-98 框架木箱，GB/T13384-92 机电产品包装通用技术条件及相关标准
15、。上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定。包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T0275-93 出口商品运输包装木箱检验规程。箱内机床应进行有效的固定和衬垫，其电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理，其防锈有效期为两年。在存放及滞港期间机床类产品应库内保管，暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全，以保证运输时产品完好、安全的运抵目的地。编辑本段订购事项 铣床金属切削机床已实施出口产品质量许可制度，未取得出口产品质量许可证的产品，不准出口。订货时对设备参数、公英制、电源、电压和周波以及随机附件，机床的颜色等均须做明确规定。针对钣金行业中数
16、控冲床品种繁多，标准不一的情况，在客户订购模具时，应向厂商了解以下信息：1机床型号确定模具结构为长导向或短导向类型中的哪一种，以及是进口村田结构，还是通快结构；2机床吨位大小此模具的冲裁力是否适用此机床，否则，必须改变模具的结构或选择其它的加工方法；3有无旋转工位若机床工位为非旋转工位时，则导套或下模必须考虑双键槽结构；4机床上下转盘间距以便确定模具（成型模具）下模的高度；5加工板材信息必须确定客户所加工板材的材质、厚度，以确定模具所选用的材质和间隙；6模具定位方向要根据客户的加工要求来确定模具（特别是异形模具）定位销（槽）的方向。另外，除正方形刃口模具外，其余模具的导套或下模必须考虑两道键槽
17、；7模具类型模具种类繁多，必须要明确客户所订购的模具类型。1厚转塔型：ØAMADA（天田）系列A、B、C、D、E工位，Wilson80（整体式）和90（分体式）结构；2簿转塔型ØStrippt系列5/8工位，金方圆大工位进口、国产结构；小工位整体式结构（模具D=31.75mm、32mm两种）；小工位分体式结构（进口螺纹和国产螺纹两种）；ØMurata（村田）系列A、B、C、D、E、F等工位；ØTRUMPF（通快）系列0型、1、2、3型，重载1型和2型。编辑本段安全规则 铣床1：装卸工件，必须移开刀具，切削中头、手不得接近铣削面。2：使用旭
18、正铣床对刀时，必须慢进或手摇进，不许快进，走刀时，不准停车。3：快速进退刀时注意旭正铣床手柄是否会打人。4：进刀不许过快，不准突然变速，旭正铣床限位挡块应调好。5：上下及测量工件、调整刀具、紧固变速，均必须停止旭正铣床。6：拆装立铣刀，工作台面应垫木板，拆平铣刀扳螺母，用力不得过猛。7：严禁手摸或用棉纱擦转动部位及刀具，禁止用手去托刀盘。编辑本段维修保养XK-1060 立式数控铣床 铣床铣床例保作业范围 1床身及部件的清洁工作，清扫铁屑及周边环境卫生；2检查各油平面，不得低于油标以下，加注各部位润滑油；3清洁工、夹、量具。铣床一保作业范围 1清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条；2检查、调整离合
19、器；3清洗三向导轨及油毛毡，电动机、机床内外部及附件清洁；4检查油路，加注各部润滑油；5紧固各部螺丝。铣床例保作业范围 1床身及部件的清洁工作，清扫铁屑及周边环境卫生，清洁工、夹、量具；2检查各油平面，不得低于油标以下，加注各部位润滑油。铣床周末保养作业范围 一、清洁 1拆卸清洗各部油毛毡垫；2擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架；3擦拭各部死角。二、润滑 1各油孔清洁畅通并加注润滑油；2各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油；3检查传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置。三、扭紧 1检查并紧固压板及镶条螺丝；2检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台
20、支架螺丝、叉顶丝；3检查扭紧其它部份松动螺丝。四、调整 1检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜；2检查和调整滑块及丝杆合令。五、防腐 1除去各部锈蚀，保护喷漆面，勿碰撞；2停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐。编辑本段相关比较铣床和刨床的区别 铣床铣床：是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。刨床：用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低（加工长而窄的平面除外），因而主要用于单件，小批量生产及机修车
21、间，在大批量生产中往往被铣床所代替。根据结构和性能，刨床主要分为牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床及专门化刨床（如刨削大钢板边缘部分的刨边机、刨削冲头和复杂形状工件的刨模机）等。牛头刨床因滑枕和刀架形似牛头而得名，刨刀装在滑枕的刀架上作纵向往复运动，多用于切削各种平面和沟槽。龙门刨床因有一个由顶梁和立柱组成的龙门式框架结构而得名，工作台带着工件通过龙门框架作直线往复运动，多用于加工大平面（尤其是长而窄的平面），也用来加工沟槽或同时加工数个中小零件的平面。大型龙门刨床往往附有铣头和磨头等部件，这样就可以使工件在一次安装后完成刨、铣及磨平面等工作。单臂刨床具有单立柱和悬臂，工作台沿床身导轨作纵向往复运动
22、，多用于加工宽度较大而又不需要在整个宽度上加工的工件。由刀具或工件作往复直线的运动，由工件和刀具作垂直于主运动的间歇进给运动。常用的刨床有：牛头刨床、龙门刨床和单臂刨床。精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。更多精品文档，欢迎浏览。主要應用主要應用(2.2.精度拋光磨料精度拋光磨料)奈米級精度拋光磨料其顆粒均勻，經實驗証明，可用於一些超硬材料在特殊用途下的奈米級拋光，如藍寶石等光學零件的拋光等等.主要應用主要應用(3.3.光學性能應用光學性能應用)奈米SiC、Si3 3N4 4在較寬的波數範圍內對紅外波有較強的吸收，因此可作紅外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纖維。Si3 3N4 4亦可
23、做為特殊窗口材料，且用奈米SiO2 2和奈米TiO2 2製成的微米級厚的多層干涉膜透光性好且反射紅外線能力強，與傳統鹵素燈相比，可節省15%電能。主要應用主要應用(4.4.電學性能應用電學性能應用)奈米晶SiC Si3 3N4 4絕緣体的介電常數均隨溫而改變，Si3 3N4 4絕緣体的介電常數還隨壓力而升高，同時還有壓電效應，其壓電常數比PZT或PCM壓電陶瓷高得多，另外還有較高的交流電導。這些俱有一般常規絕緣体沒有的特殊性質可用於傳感器等開發。主要應用主要應用(5.5.特殊功能塗料特殊功能塗料)如德國一研究所研發成之奈米矽基陶瓷製成的無污染耐磨透明塗料，塗在玻璃、塑料等物体上，具有防污、防濕
24、、耐刮、耐磨、防火等功能。製程舉例製程舉例-無壓力燒結無壓力燒結無壓力燒結技術簡單無壓力燒結技術簡單,不需特殊的設備不需特殊的設備,因此成因此成本低本低,但燒結過程中易出現晶粒快速的長大及大但燒結過程中易出現晶粒快速的長大及大孔洞的形成孔洞的形成,結果試樣不能實現致密化結果試樣不能實現致密化,使得奈使得奈米陶瓷的優點喪失。米陶瓷的優點喪失。為了防止無壓燒結過程中晶粒的長大為了防止無壓燒結過程中晶粒的長大,在主體粉在主體粉中滲入一或多種穩定化粉體使得燒結後的試樣中滲入一或多種穩定化粉體使得燒結後的試樣晶粒無明顯長大並能獲得高的致密度。晶粒無明顯長大並能獲得高的致密度。在奈米在奈米ZIOZIO2
25、2粉中滲入粉中滲入5vol%MgO,5vol%MgO,通過無壓力燒通過無壓力燒結降低晶粒成長速率，成功地製成高密度陶瓷。結降低晶粒成長速率，成功地製成高密度陶瓷。(請看下圖請看下圖)製程舉例製程舉例-無壓力燒結無壓力燒結製程舉例製程舉例-無壓力燒結無壓力燒結ZrOZrO2 2+穩定化穩定化Y Y2 20 03 3的奈米粉經的奈米粉經300MPa300MPa靜水壓成型，靜水壓成型，即粉末被裝在一個流體不能透過的橡皮模子內，即粉末被裝在一個流體不能透過的橡皮模子內，浸入壓力容器的水中。水受壓把壓力均勻傳給模浸入壓力容器的水中。水受壓把壓力均勻傳給模具的所有表面，使粉末被壓實成生坯，具的所有表面，使
26、粉末被壓實成生坯，14701570K14701570K範圍保溫範圍保溫2h2h燒結成致密陶瓷。燒結成致密陶瓷。下頁圖示下頁圖示生坯的密度和粒徑隨燒結溫度的變化可生坯的密度和粒徑隨燒結溫度的變化可以看出，以看出，1520K1520K用用2h2h燒結後粒徑僅燒結後粒徑僅150nm150nm，相對密，相對密度達度達99%99%。製程舉例製程舉例-無壓力燒結無壓力燒結製程舉例製程舉例-應力有助燒結應力有助燒結無凝聚粉體在一定壓力下進行燒結稱為應力有助燒結。與無壓力燒結比較優點是許多未摻雜的奈米粉，通過應力有助燒結可製成高密度奈米陶瓷，且晶粒無明顯成長。(看下圖)製程舉例製程舉例-應力有助燒結應力有助燒
27、結特性舉例特性舉例-應力有助燒結應力有助燒結此圖表示此圖表示ZrO2ZrO2無壓力無壓力燒結時，當相對密度燒結時，當相對密度大於大於90%90%時時,粒徑已由粒徑已由原始原始1010多奈米增至多奈米增至100100多奈米。多奈米。由此可以知道有應力由此可以知道有應力的燒結能獲得粒徑無的燒結能獲得粒徑無明顯長大的高密度且明顯長大的高密度且無穩化劑的奈米陶瓷。無穩化劑的奈米陶瓷。特性舉例特性舉例-應力有助燒結應力有助燒結應力有助燒結過程中導致試片致密化可表示成上式。s s 是總燒結應力是總燒結應力，為表面能為表面能，a a為附加應為附加應力力，r為粒子半徑為粒子半徑。只有選擇適當的附加應力才能實現
28、高致密化。特性舉例特性舉例-應力有助燒結應力有助燒結左圖為左圖為TiO2TiO2在在973K973K應力應力有助燒結過程中的應變、有助燒結過程中的應變、粒徑、密度的變化。粒徑、密度的變化。應力57MPa時產生致密化和某些晶粒的成長密度達91%，應變速率為零，附加應力增加為93MPa時，蠕變過程又重新開始，致密度達97%。特性舉例特性舉例-應力有助燒結應力有助燒結由上可知，在應力有助燒結過程中只有選擇適當的附加應力才能實現高致密度。即附加應力應大於應變速率為零時的應力才能使密度大幅提高。特性舉例特性舉例-應力有助燒結應力有助燒結左圖所示，晶粒沿著箭頭方向作滑移，晶粒向孔洞的滑移就會產生新的附加表
29、面積，這種表面積的產生所需的功即是附加應力提供的。所以致密度才會如此高。高性能陶瓷與高性能陶瓷與奈奈米陶瓷的應用前景米陶瓷的應用前景由於奈米陶瓷具有不同于傳統陶瓷的獨特性能，奈米陶瓷材料製成的燒結體可作為儲氫材料、熱交換器、微孔篩檢程式以及檢測溫度氣體的多功能感測器。結語結語由於奈米陶瓷具有的獨特性能，如做外牆用的建築陶瓷材料則具有自清潔和防霧功能。隨著高技術的不斷出現，人們對奈米陶瓷寄予很大希望，世界各國的科研工作者正在不斷研究開發奈米陶瓷粉體並以此為原料合成高技術奈米陶瓷。與現有技術比較之優點與現有技術比較之優點現今一般市面上所購置陶瓷粉末多利用化學方法製成陶瓷粉末粒徑在500 nm 10
30、0 nm，而本研究以自行研製高速旋轉球磨技術所製成陶瓷粉末粒徑可達50 nm以下，大大提昇製造奈米陶瓷粉技術，因此本技術除了具有加工容易、成本低、產量大特點外，亦無利用化學方法製造陶瓷粉所造成環境污染之缺點。推廣價值推廣價值奈米技術為繼電子業後下一個高科技技術產業，而對於產品而言可說橫跨資訊通信、生命科學、材料技術。因此以自行研製高速旋轉球磨技術來製造奈米陶瓷粉末將對國內未來產業界在製造奈米陶瓷材料將擴展更多的商機。成果應用計劃成果應用計劃1.奈米陶瓷資訊通信應用方面2.奈米陶瓷光電應用方面3.奈米陶瓷醫療應用方面4.奈米陶瓷能源應用方面5.奈米陶瓷紡織應用方面6.奈米陶瓷塗佈加工應用方面國內
31、奈米陶瓷的研究國內奈米陶瓷的研究化學合成法是目前製備奈米粉末最常使用的方法，而有機前導物法是化學合成法中極為重要的方法之一，可於低溫合成超微粒的陶瓷粉末。以酒石酸鹽法低溫（500）合成超微粒鋅鐵氧磁體粉末之反應生成機構研究國內奈米陶瓷的研究國內奈米陶瓷的研究以溶熱法製備硫化鋅奈米粉體之研究實驗係以鋅粉和硫粉為原料，以乙二胺為溶劑，在160下反應224小時。所得產物以TEM觀察得知，其為長度約為250700nm，寬度約100500nm，厚度約20100nm之矩形片狀粉體。相當值得重視的，其XRD圖譜顯示並非熟知之zinc blend或wurtzite硫化鋅，暗示有新結構生成。分析反應前後溶劑的I
32、R圖譜，發現並無明顯改變，顯示溶劑並未參與反應。再進一步以EDX分析，確認產物僅含鋅與硫兩種元素，同時輔以原子吸收光譜分析鋅之含量，得知所得產物之Zn：S比約為5：8。國內奈米陶瓷的研究國內奈米陶瓷的研究以漿料含浸法及脈衝式化學氣相滲入法製作碳纖維/碳化矽奈米複合材料之研究 先將奈米級SiC細粉拌加於以矽粉混合酚醛樹脂的陶瓷前驅體(Precursor)中，將此稠漿灌入碳纖維所編成的預形體，再將此系統置於高溫1100的環境中使此前驅體中樹脂裂解為碳，再經由1450將此碳基材與矽粉轉化為SiC陶瓷基材，此時所得的系統即為奈米細粉拌加碳纖維所強化之陶瓷基奈米複合材料。為進一步增加複合材料的密度以因應
33、工程上之應用需求，本研究以PCVI製程來達成緻密化目的，在製程中以氫氣攜帶TMS蒸汽以氣壓脈衝方式進入反應腔，並沉積於材料孔隙表面，經由裂解形成SiC的固態產物使複合材料得以緻密化。1.奈米材料的特性為何奈米材料的特性為何?請列舉並敘述之請列舉並敘述之.1、低频力矩大、输出平稳 2、高性能矢量控制 3、转矩动态响应快、稳速精度高 4、减速停车速度快 5、抗干扰能力强编辑本段维护保养镗床的日常维护保养镗床的维护保养工作主要是注意清洁、润滑和合理的操作。日常维护保养工作分为以下三个阶段进行：1)工作开始前。检查机床各部件机构是否完好，各手柄位置是否正常；清洁机床各部位，观察各润滑装置，对机床导轨面
34、直接浇油润滑；开机低速空运转一定时间。2)工作过程中。主要是正确操作，不允许机床超负荷工作，不可用精密机床进行粗加工等。工作过程中发现机床有任何异常现象，应立即停机检查。3)工作结束后。清洗机床各部位，把机床各移动部件移到规定位置，关闭电源。镗床的一级保养镗床一般规定累计运行800h 后，以操作人为主进行一次一级保养，保养工作必须在切断电源之后进行。下面以T68型卧式镗床为例，说明镗床一级保养的内容和要求。1)外保养。主要清除机床外表污垢、锈蚀，保持传动件的清洁。擦洗机床表面及罩壳，应无锈蚀无黄斑；擦洗各外露丝杠、光杠及齿条；补齐各手柄、螺钉、螺母等机件，保持机床外观整洁。2)主轴箱及进给变速
35、箱保养。掀开主轴箱各防尘盖板，检查调整v带和主轴箱夹紧拉杆。清洁各过滤器及油槽；检查平衡锤钢丝绳紧固情况；擦洗平旋盘滑槽及调整镶条。3)工作台及导轨保养。擦洗工作台各处，检查调整挡铁及镶条间隙；检查导轨是否拉毛，打光毛刺并擦洗导轨。4)后立柱保养。擦洗后轴承座、导轨面，检查调整镶条间隙。5)润滑系统保养。清洗油毡、油槽，保持油孔和油路畅通。清洗冷却泵、过滤网及冷却箱。清洗过滤器，保证油杯齐全，保持油标油窗明亮。6)电气部分保养。清扫电气箱及电动机。检查电气装置位置，保证电气装置固定、安全和整齐。操作系统，最后切断电源。铣床铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（
36、键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床就是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。编辑本段发展历程铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818 年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人J.R.布朗于1862 年创制了第一台万能铣床，是为升降台铣床的雏形。1884 年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动
37、铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。1950 年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。随着机械化进程不断加剧，数控编程开始广泛应用与于机床类操作，极大的释放了劳动力。数控编程铣床将逐步取代现在的人工操作。对员工要求也会越来越高，当然带来的效率也会越来越高。编辑本段主要分类一、按布局形式和适用范围加以区分 铣床（1）升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加工中小型零件，应用最广。2龙门铣床：包括龙门铣镗床
38、、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件。3单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。4工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两种，是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。5仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件。6工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。7其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加
39、工相应的工件而制造的专用铣床。按控制方式，铣床又分为仿形铣床（见仿形机床）、程序控制铣床和数字控制铣床（见数字控制机床）二、按结构分 铣床(1)台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。(2)悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动。(3)滑枕式铣床：主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。(4)龙门式铣床：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动，用于大件加工。(
40、5)平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床，床身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动。它结构简单，生产效率高。(6)仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。(7)升降台铣床：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。(8)摇臂铣床：摇臂装在床身顶部，铣头装在摇臂一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。(9)床身式铣床：工作台不能升降，可沿床身导轨作纵向移动，铣头或立柱可作垂直移动的铣床。(10)专用铣床：例如工具铣床：用于铣削工具模具的铣床，加工精度高，加工形状复杂。三、按控制方式分 铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。编辑本段铣刀分类精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。更多精品文档，欢迎浏览。