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基于SHS/QP的纳米氧化物陶瓷致密化过程研究的开题报告

一、研究背景

氧化物陶瓷材料在高温、高压、高强度等恶劣环境下具有优异的力学、热学、电学和光学性能，广泛应用于航空、航天、能源、交通、电子等领域。然而，纯氧化物陶瓷材料通常具有较高的孔隙率和低的致密度，这极大地限制了它们的应用范围。因此，如何提高氧化物陶瓷材料的致密化程度成为了科研人员面临的一个关键问题。

传统的氧化物陶瓷致密化方法主要有烧结和热加压烧结两种方法，但这些方法存在较高的能耗、长时间和高成本等问题。因此，随着纳米技术的不断发展，一种基于固相反应方法的自燃合成/快速烧结（SHS/QP）的新型氧化物陶瓷致密化方法应运而生。

二、研究意义

SHS/QP技术具有能耗低、成本低、时间短、高效率等优点，在氧化物陶瓷材料制备领域发挥着越来越重要的作用。SHS/QP技术的发展给氧化物陶瓷的制备提供了一种新思路，研究SHS/QP技术对纳米氧化物陶瓷致密化的影响，对于提高氧化物陶瓷的致密度和性能有着重要的意义。

三、研究内容和方法

本研究将采用SHS/QP技术制备纳米氧化物陶瓷，在探究SHS/QP过程中的关键技术和影响因素的基础上，分析SHS/QP技术对纳米氧化物陶瓷致密化的影响。具体研究内容包括：

1.制备纳米氧化物陶瓷的SHS/QP工艺参数研究，如反应温度、反应时间、预热温度等参数对致密化的影响。

2.采用XRD，SEM等现代材料表征技术对制备的样品进行形貌、结构以及致密度的表征。

3.通过纳米氧化物陶瓷的性能测试，比如硬度、压缩强度，热膨胀系数测试等，探究SHS/QP技术对纳米氧化物陶瓷致密化的影响。

四、研究预期结果

通过实验研究，本研究预期得出以下结论：

1.高温、短时间SHS/QP技术可以显著改善纳米氧化物陶瓷的致密化程度，探究了关键工艺参数对致密化效果的影响。

2.纳米氧化物陶瓷的形貌、结构和性能等方面的研究结果可以为氧化物陶瓷材料的应用提供参考和指导。

3.通过纳米氧化物陶瓷样品的性能测试，可评价SHS/QP技术对纳米氧化物陶瓷致密化的影响。