文档介绍：第九章陶瓷材料

陶瓷
材料
水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等
使用自然原料,纯度低
耐磨陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、高温陶瓷等功能陶瓷材料
人工合成材料,纯度高
传统陶瓷:即硅酸盐材料。主要由SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O等氧化物组成。又称普通陶瓷
特种陶瓷:由氧化物、碳化物、氮化物等无机非金属化合物组成。又称现代陶瓷
普通陶瓷分类
特种陶瓷分类
氧化物陶瓷:玻璃、一些结构陶瓷
碳化物陶瓷:SiC,WC,B4C,TiC
氮化物陶瓷:Si3N4, TiN, BN, AlN, C3N4
其他化合物陶瓷
结构陶瓷:力学性能好,用于制造结构零部件。Al2O3, Si3N4, ZrO2
功能陶瓷:声、光、电、热、磁、化学等特殊功能陶瓷(例,表9-1)。
化学成分
功能用途
陶瓷材料制作工艺
陶瓷制作工艺的特点:
粉末冶金法(块体)
材料制备与产品制造工艺一体化
减薄或沉积法(陶瓷薄膜)
体相陶瓷制备过程:
粉体制备
坯料成形(素坯)
烧结
常压烧结或无压烧结
热压烧结
热等静压烧结
可塑法
注浆法
压制法:干压及冷等静压
机械研磨粉碎
化学制粉

利用陶瓷薄膜的功能性和防护性
液相法,湿法沉积
阳极氧化,化学氧化
电泳沉积,电沉积
溶胶-凝胶
气相沉积法:PVD、CVD等
固相反应:热喷涂、浆料上釉
其他相关方法
陶瓷材料的性能特点

弹性模量大,刚性好(共价键合、离子键)
强度高:
压/拉=10/1,比铸铁(3/1) 高
硬度高:用于工具, 耐磨件
脆性(共价键、离子键、致密性)与陶瓷增韧
脆性大,常温无塑变
增韧:致密化、相变法、复合增韧法

耐热性好,导热性差,热膨胀小
一般为绝缘体或半导体
问题:说明陶瓷力学性能特点的结构本质?
:用天然原料制成的粘土类陶瓷
原料:粘土、长石、石英
质硬、不导电、易加工、高温易软化
耐普通酸碱腐蚀
主要用作工作温度低于200的酸碱介质、容器、管道、反应塔等

氧化铝陶瓷
成份:Al2O3+少量SiO2
分类:75,95,99
高温强度及硬度
抗氧化,耐酸碱腐蚀
脆性大,抗热振性差
2. 其他氧化物陶瓷
BeO、ZrO2、MgO
有各自独特的功能性
3. 非氧化物陶瓷
SiC, Si3N4
BN……