材料科學(xué)領(lǐng)域無疑會(huì)是納米材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域。高熔點(diǎn)材料的燒結(jié)納米材料的小尺寸效應(yīng)(即體積效應(yīng))使得其在低溫下燒結(jié)就可獲得質(zhì)地優(yōu)異的燒結(jié)體(如SiC、WC、BC等),且不用添加劑仍能保持其良好的性能。
另一方面,由于納米材料具有燒結(jié)溫度低、流動(dòng)性大、滲透力強(qiáng)、燒結(jié)收縮大等燒結(jié)特性,所以它又可作為燒結(jié)過程的活化劑使用,以加快燒結(jié)過程、縮短燒結(jié)時(shí)間、降低燒結(jié)溫度。例如普通鎢粉需在3000℃高溫時(shí)燒結(jié),而當(dāng)摻入0.1%~0.5%的納米鎳粉后,燒結(jié)成形溫度可降低到1200℃~1311℃。 復(fù)合材料的燒結(jié)由于不同材料的熔點(diǎn)和相變溫度各不相同,所以把它們燒結(jié)成復(fù)合材料是比較困難的。納米材料的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng),不僅使其熔點(diǎn)降低,且相變溫度也降低了,從而在低溫下就能進(jìn)行固相反應(yīng),得到燒結(jié)性能好的復(fù)合材料。
通常的陶瓷是借助于高溫高壓使各種顆粒融合在一起制成的。由于納米材料粒徑非常小、熔點(diǎn)低、相變溫度低,故在低溫低壓下就可用它們作原料生產(chǎn)出質(zhì)地致密、性能優(yōu)異的納米陶瓷。納米陶瓷具有塑性強(qiáng)、硬度高、耐高溫、耐腐蝕、耐磨的性能,它還具有高磁化率、高矯頑力、低飽和磁矩、低磁耗以及光吸收效應(yīng),這些都將成為材料開拓應(yīng)用的一個(gè)嶄新領(lǐng)域,并將會(huì)對(duì)高技術(shù)和新材料的開發(fā)產(chǎn)生重要作用。