Al2O3陶瓷因其獨特的結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)良的強度、硬度、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫等一系列優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用在高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和電絕緣陶瓷領(lǐng)域[1]。但是，Al2O3陶瓷材料的脆性嚴(yán)重制約了其進一步廣泛應(yīng)用，特別是在工程結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用，因而如何提高材料韌性始終是Al2O3陶瓷研究中的一個核心問題。國內(nèi)外學(xué)者就改善Al2O3陶瓷韌性的途徑做了大量研究，目前成果集中在金屬顆粒增韌[2~5]，相變增韌[6]，晶須(纖維)增韌[7]以及復(fù)合增韌等方面，但由于種種原因增韌效果都不十分理想。近年來，研究者們致力于采用原位增韌技術(shù)改變Al2O3的性能，即不是直接添加增韌第二相，而是通過采用超細原料粉體或控制添加劑以及燒結(jié)工藝使Al2O3陶瓷微觀組織內(nèi)部自生出增韌相的一種方法。這種原位技術(shù)相對于傳統(tǒng)工藝，不僅消除了基體相與增強相界面的不相容性，保證了基體相與增強相的熱力學(xué)穩(wěn)定，并使界面干凈、結(jié)合良好，同時還具有工藝簡單、成本低廉、組織可控制等優(yōu)點[8]。
　　原料粉體的結(jié)構(gòu)和形貌以及引入添加劑對Al2O3陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和自增韌起著重要作用，利用在原料中添加CAS(CaO—Al2O3—SiO2)[9]，TiO2，MgB2等化合物使A12O3陶瓷中晶粒異向生長產(chǎn)生柱狀或板狀晶粒結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的晶粒在陶瓷斷裂過程中因起到橋聯(lián)作用而起到自增韌的效果，因此異向生長晶粒陶瓷成為近期氧化鋁陶瓷研究的熱點。研究表明:高純氧化鋁中并不存在晶粒的異向生長，只有在一定的液相存在時，使柱面與基面的生長速率不同才能引發(fā)晶粒的異向生長。為此，通過在沉淀法制備納米Al2O3的過程中添加納米鋁粉和控制工藝，以便使Al2O3晶粒異向生長而形成棒晶，并通過常壓燒結(jié)獲得了含有柱晶結(jié)構(gòu)的Al2O3陶瓷，這方面的研究在國內(nèi)外尚未見報道。

1實驗

1.1樣品制備
　　實驗采用分析純的Al(NO3) 3·9H2O、氨水和納米鋁粉為原料。以蒸餾水配置濃度為0.02mol/L的硝酸鋁溶液，將相當(dāng)于硝酸鋁2%摩爾分數(shù)的納米鋁粉加入溶液當(dāng)中，在強烈的磁力攪拌下滴入濃度為5%的氨水溶液直至pH=6，此時將有沉淀生成。為了防止沉淀反應(yīng)物團聚，在溶液當(dāng)中加入一定的聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG，平均分子量為4000)，再攪拌一段時間。將沉淀真空抽濾，并用去離子水反復(fù)水洗，以除去NH43+和NO3-，獲得反應(yīng)前驅(qū)體。將前驅(qū)體放入烘箱中于80℃干燥24h，裝入石墨坩堝，于1050℃空氣中煅燒1h后獲得納米,a—A12O