1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的进步和科学技术的发展，进军太空成为一个备受关注的焦点，目前，航天航空事业正在各国如火如荼地进行着，而高性能结构陶瓷的制备和研发越来越受到人们的关注，高性能结构陶瓷已经成为航天先进材料的优先发展方向[1]。

陶瓷是人类生活或生产中不可缺少的一类材料[2]，其制备工艺包括配料、配料制备、成型和干燥、烧结[3]。其中烧结是至关重要重要的一道工序[4-15]。烧结的目的是把粉末材料变为块体材料，并赋予材料特有的性质[5]。烧结得到的块体材料是一种多晶材料，其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。材料性质与其显微结构密切相关[6]，烧结直接影响显微结构中晶粒尺寸和分布、气孔大小形状和分布及晶界体积分数等[7]。因而直接影响材料的性能。

传统意义上的陶瓷的烧结，是指紧密堆积的陶瓷粉体在高温驱动力的作用下，通过原子扩散排除晶粒间的气孔从而致密化的过程。在高温条件下，原子扩散作用在帮助材料致密化的同时，也会不可避免地导致晶粒长大现象。而晶粒的尺寸直接影响着材料的性能[10]。对于多晶陶瓷，为达到良好的性能，必须通过烧结在得到致密块体的同时，控制晶粒的尺寸，从而获得密实的细晶甚至纳米陶瓷材料。针对这一目标，科学工作者做出了很多有意义的研究[16-20]，但依然存在晶粒长大或烧结时间过长问题。研究证实[16]，在烧结的初期，温度的升高使得致密化过程缓慢进行[17]，当温度达到一个阈值td时，致密化速率显著增加。td之上存在一个tg，当温度超过tg时晶粒发生显著的长大，那么就存在一个温度区间td-tg，可以让陶瓷在致密化的同时发生或者发生不显著的晶粒长大。从而保证陶瓷优异的性能。因而找到每种材料的td-tg温度区间对于优化材料的烧结工艺显得尤为重要。本论文将使用三斜晶系的纳米级氧化zro2作为陶瓷的原材料。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

a) 设置几个不同的温度点，马弗炉无压烧结测定纳米氧化锆的td和tg；

b) 在td-tg温度区域内，选取接近tg的温度，设置几个压力点，sps烧结纳米氧化锆，并通过观察他们的微观结构，测试他们的晶粒尺寸，机械硬度，分析压力对晶粒尺寸以及机械性能（包括维氏硬度等）的影响。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的药品、试剂、实验设备和器材。确定方案，完成开题报告。

第4－10周：样品制备与测试。在制备与测试中，根据实验需要，略微调整实验工艺，完善测试方法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 徐强，张幸红，韩杰才等. 先进高温材料的研究现状和展望[j]. 固体火箭技术，

2002.25(3):51-55.

[2] 周玉. 陶瓷材料学[m]. 北京：科学出版社，2004.