纳米材料与基体的相容性
对于纳米添加材料,除了要考虑是否适于与工件材料的粘结等问题外,最为关键的问题是纳米材料与基体材料之间界面的相互作用,即分散介质与基体材料的相容性。纳米添加材料与基体材料之间的相容性表现在两个方面:化学相容性和物理相容性,即任意配比下的两组分都能形成均相体系的能力和两种组分之间相互分散而制得性能稳定的共混物的能力。如在陶瓷刀具材料中,纳米材料与工件材料之间的化学相容性问题是一个重要问题。因为对于陶瓷刀具材料,多用于高速切削或难加工材料的加工等领域,接触区的压力和温度相当高,刀具材料与工件材料之间发生化学反应的可能性增大,而化学反应的发生将会使刀具材料的耐磨性能与抗破损性能有不同程度的降低。
添加纳米材料的分散性
纳米材料具有极微小粒度、高比表面、高表面活性。随着纳米粉体颗粒尺寸的减小,其比表面和表面能增大。在制备和应用的过程中,由于颗粒间普遍存在的范德华力和库仑力,纳米颗粒极易凝聚并团聚形成二次颗粒,即所谓的软团聚,使粒子粒径增大。如果不加以分散而直接混料,大团聚颗粒的存在会使制备的材料在最终使用时失去纳米材料所具备的特性。因此,纳米材料在添加之前能否均匀、稳定地分散是其应用所要解决的首要问题。
纳米技术在陶瓷中的工业化
目前纳米技术在陶瓷中的工业化研究和应用,还处在起步险段,许多瓶颈问题有待于进一步的研究和解决。如:如何制备低成本纳米陶瓷粉体问题;如何保持陶瓷材料中的纳米特性问题;生产中怎样控制的问题等等。