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先進(jìn)陶瓷材料概念及分類

先進(jìn)陶瓷材料指用高純?nèi)斯ず铣傻臒o機(jī)化合物為原料,采用精密控制工藝燒結(jié)而制成的高性能陶瓷,又稱為高性能陶瓷、高技術(shù)陶瓷、精細(xì)陶瓷或特種陶瓷
        先進(jìn)陶瓷材料指用高純?nèi)斯ず铣傻臒o機(jī)化合物為原料,采用精密控制工藝燒結(jié)而制成的高性能陶瓷,又稱為高性能陶瓷、高技術(shù)陶瓷、精細(xì)陶瓷或特種陶瓷,是相對于傳統(tǒng)陶瓷材料而言的。我國國家標(biāo)準(zhǔn)對精細(xì)陶瓷的定義是:經(jīng)過精細(xì)控制化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)、形狀及制備工藝,獲得具有機(jī)械、熱學(xué)、化學(xué)、電子、磁性、光
學(xué)、生物及其復(fù)合:況下的某些高性能特性,并用于各種高技術(shù)領(lǐng)域的陶瓷材料。
 
        按陶瓷的性能和使用功能來分類,先進(jìn)陶瓷可分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩大類。結(jié)構(gòu)陶瓷是指具有力學(xué)和機(jī)械性能及部分熱學(xué)和化學(xué)功能的新型陶瓷,適用于高溫下使用的結(jié)構(gòu)陶瓷又稱為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,該類材料用于制作工業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備及部件,以充分發(fā)揮其耐高溫、耐腐蝕,高強(qiáng)度、高硬度等優(yōu)異性能。按結(jié)構(gòu)陶瓷的組成,可將其分為氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等類型。表1 3從材料的組成、性能及應(yīng)用等方面簡要介紹主要類型結(jié)構(gòu)陶瓷材料。
 
    表1-3結(jié)構(gòu)陶瓷的主要種類、組成、性能及應(yīng)用
 
分類
性能特點
應(yīng)用范圍
氧化硅陶瓷
高溫穩(wěn)定性好、摩擦系數(shù)、密度、熱脹系數(shù)小,化學(xué)穩(wěn)定性好,強(qiáng)度高
燃汽輪機(jī)部件,核聚變屏蔽材料,耐熱、耐腐蝕材料,刀具等
碳化硅陶瓷
較高的硬度、強(qiáng)度、韌性,良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性
耐磨材料,熱交換器,耐火材料·發(fā)熱體,高溫機(jī)械部件,磨料磨具等
氮化硼陶瓷
熔點高,比熱容、熱脹系數(shù)小,良好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性,吸收中子和透紅外線
高溫固體潤滑劑,絕緣材料,反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料,耐火材料,場致發(fā)光材料等
賽隆陶瓷
較低的熱脹系數(shù),優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,高的低高溫度強(qiáng)度,很強(qiáng)的耐磨性
高溫機(jī)械部件,耐磨材料等
氧化鈹陶瓷
具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、高溫絕緣性及核性能
散熱器件、高溫絕緣制料、反應(yīng)堆中f減速劑、防輻射材料等
氧化鋯陶瓷
耐火度高,比熱窬和熱導(dǎo)率小,化學(xué)穩(wěn)定、高溫絕熱性好
冶煉金屬的耐火材料,高溫陰離子導(dǎo)體,氧傳感器,刀具等
氧化鎂陶瓷
介電強(qiáng)度、高溫體積電阻率高,介電損耗低,高溫穩(wěn)定性好
堿性耐火材料,冶煉高純度金屬的坩堝等
氧化鋁陶瓷
硬度、機(jī)械高強(qiáng)度,良好的化學(xué)穩(wěn)定性和透明度
裝置瓷,電路基板,磨具材料·刀具,鈉燈管、紅外檢測材料,耐火材料等
 
        功能陶瓷是指以非力學(xué)性能(如電、磁、熱、化學(xué)、生物等性能)為主的陶瓷磚B=有些陶瓷材料既是結(jié)構(gòu)材料也是功能材料,如2r02、A12 03、SiC等。功能陶瓷制品具有品種多、應(yīng)用廣、更換頻繁、體積小、附加值高等特點,主要有金屬氧化物和Ba、Pb、Mg及Sr的鈦酸鹽等,表1-4簡要介紹幾種主要功能陶瓷。
 
 
        需要指出的是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、新材料的不斷出現(xiàn),結(jié)構(gòu)陶瓷與功能陶瓷的界限正在逐漸淡化,有些材料同時具備優(yōu)越的結(jié)構(gòu)性能與優(yōu)良的功能。當(dāng)然,結(jié)構(gòu)陶瓷與功能陶瓷不可能截然分開,功能陶瓷在力學(xué)性能上亦有基本要求,有些結(jié)構(gòu)陶瓷尚有其它功能特性,如碳化硅是常見的研磨材料,但亦可用其半導(dǎo)性作高溫發(fā)熱元件!


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本文“先進(jìn)陶瓷材料概念及分類”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2015-01-04 22:50:43
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