文档介绍：第八章
陶瓷材料
Ceramics
陶瓷材料指所有无机非金属材料。是用天然或人工合成的粉状化合物,经成型和高温烧结而制成的多晶固体材料。
第一节概述
按原料来源分:普通陶瓷、特种陶瓷
普通陶瓷又称传统陶瓷。以天然硅酸盐矿物为主要原料,如粘土、石英、长石等。主要制品有:日用陶瓷、建筑陶瓷、电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、多孔陶瓷。
一、陶瓷材料的分类与生产
(一)分类
特种陶瓷是以纯度较高的人工合成化合物为主要原料的人工合成化合物。
如Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、BN等。
按用途分类
日用陶瓷
工业陶瓷
工程结构陶瓷
功能陶瓷
高强度陶瓷
高温陶瓷
压电陶瓷
磁性陶瓷
半导体陶瓷
生物陶瓷
按性能可将陶瓷分
特种陶瓷可按化学组成分为
氧化物陶瓷
氮化物陶瓷
碳化物陶瓷
金属陶瓷(硬质合金)
坯料制备
通过机械或物理或化学方法制备粉料,在制备坯料时,要控制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱水脱气,以及配料比例和混料均匀等质量要求。按不同的成型工艺要求,坯料可以是粉料、浆料或可塑泥团。
(二)陶瓷制品的生产
陶瓷制品的生产都要经过三个阶段:坯料制备、成型、烧结
成型
将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的制品坯型(亦称生坯)。
烧结
生坯经初步干燥后,进行涂釉烧结或直接烧结。高温烧结时,陶瓷内部会发生一系列物理化学变化及相变,如体积减小,密度增加,强度、硬度提高,晶粒发生相变等,使陶瓷制品达到所要求的物理性能和力学性能。
二、陶瓷材料的结构与性能特点
陶瓷材料是多相多晶材料,陶瓷结构中同时存在
晶体相
玻璃相
气相
各组成相的结构、数量、形态、大小及分布决定了陶瓷的性能。
(一)陶瓷材料的结构
1. 晶相
晶相是陶瓷材料的主要组成相,对陶瓷的性能起决定性作用。
陶瓷中的晶相的结合键为
离子键
共价键
混合键