文档介绍：特种陶瓷介绍
1 前言
人类进入21世纪,信息、能源、材料被誉为科学的三大支柱。材料是人类生产和生活的物质基础,是人类进步与人类文明的标志。随着空间技术、光电技术、红外技术、传感技术、能源技术等新技术的出现、发展,要求材料必须有耐高温、抗腐蚀、耐磨等优越的性能,才能在比较苛刻的环境中使用。传统材料难以满足要求,开发和有效利用高性能材料己经成为材料利学发展的必然趋势。目前,在新材料世界里,陶瓷材料已与金属材料、有机材料并称为现代三大材料。由于陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等特征,使之成为新材料的发展中心,受到广泛关注。
高性能特种陶瓷在许多方而都突破了传统陶瓷的概念和范畴,是陶瓷发展史上的一次革命性的变化。
特种陶瓷(special ceramics)又叫精细陶瓷(fine ceramics)、先进陶瓷( advanced ceramics)、现代陶瓷( modern ceramics)、高技术陶瓷( high technology ceramics)或高性能陶瓷( high performance ceramic)。一般认为,特种陶瓷是“采用高度精选的原材料,具有精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工成的,便于进行结构设计,并具有优异特性的陶瓷”它的出现与现代工业和高技术密切相关。近20年来由于冶金、汽车、能源、生物、航天、通信等领域的发展对新材料的需要,陶瓷材料在国内外已经逐步形成了一个新兴的产业。
2 分类及应用
高性能陶瓷可以分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷是以利用力学和热学性能为主的材料,又可称为高温结构陶瓷;功能陶瓷是以利用电、磁、光、铁电、压电等性能及其耦合为主的材料。随着利学技术的发展,新材料的不断出现,结构陶瓷与功能陶瓷的界限也逐渐淡化,有些材料同时具备优越的结构性能与优良的功能。从材料体系来分可以分为:机械材料、电磁材料、半导体材料、光学材料、热学材料、生物化学材料。
结构陶瓷
陶瓷轴承
陶瓷坩埚(耐热堇青石陶瓷)
蜂窝陶瓷蓄热体
结构陶瓷应用主要有:
切削工具、模具、耐磨零件、泵和阀部
件、发动机部件、热交换器、生物部件和
装甲等。
结构陶瓷主要材料有:
氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、
二氧化锆(ZrO2)、碳化硼(B4C)、
二硼化钛(TiB2)、氧化铝(A1203)、
和赛隆(Sialon)等。
功能陶瓷
所谓功能陶瓷是指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。由于这类陶瓷材料拥有许多优异的特殊性能,因而受到了人们的普遍关注和重视。在功能材料中,陶瓷也占有十分重要的地位。功能陶瓷占整个特种陶瓷产量的80%,而且每年以20%的速度增长。功能陶瓷己在能源开发、空间技术、电子技术、生物技术、环境科学等领域得到了广泛的应用。