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2021年硅酸盐材料的最新发展探索和展望 硅酸盐材料.docx

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文档介绍:2021年硅酸盐材料的最新发展探索和展望_硅酸盐材料硅酸盐材料的最新发展探索和展望_硅酸盐材料

     摘要:本文探讨了硅酸盐材料的的最新进展,从性能、应用等方面进行了概括,并对硅酸盐材料的前景做出了展望。   关键词:硅酸盐材料 发展探索 展望
  一、陶瓷和硅酸盐材料
  陶瓷在中国拥有悠久的历史,不管从功效上,还是审美艺术层面,全部贯穿了整个华夏名族的历史进程。进入二十一世纪以来,有陶瓷这一概念延申而来的硅酸盐材料,更是在整个人类的当代化过程中起到了无可替代的作用。
  20世纪以来,硅酸盐及陶瓷领域日新月异。传统的的硅酸盐材料逐步和新型硅酸盐材料有了显著的界限。在含义上,传统硅酸盐材料pottery and porcelain关键指玻璃、建筑水泥、日用陶瓷等含有硅酸盐的材料;新型硅酸盐材料ceramics,广义上来说,即无机材料,成份上不一定包含硅酸盐。在功效上,新型硅酸盐材料包括能源、电气、机械、冶金、航空航天等众多交叉领域,而传统的硅酸盐材料只是在原来的基础上,深入发展,其作用领域并没有扩展得很大。在制备工艺上,传统陶瓷以矿物、岩石、粘土等为原料,制备工艺较为简单;新型陶瓷则多采取人工合成方法,形成高纯度的无机化合物,制备过程条件严苛,工艺较复杂。
  二、几个硅酸盐材料的发展探索
  一高温导热电绝缘陶瓷


  伴随大规模集成电路、信息技术、电子技术的迅猛发展,高导热电绝缘陶瓷也成为时下研究的热门领域。高导热电绝缘陶瓷含有很好的耐热性和高温抗氧化性,能够在较高温度,表现出相当的稳定性。因为该种陶瓷较高的红硬性,高温导热陶瓷可用于需长时间在高温环境作业的机械车刀,而且该种陶瓷热膨胀系数通常较小,所以含有良好的抗热震性,从而能够提升道具的使用寿命。在微电子工业,良好的电绝缘能力使得该种陶瓷被广泛用于各式电子器械,以提升电子系统的稳定性。如:AlN陶瓷被用于集成电路便是一个很好的例子,AlN陶瓷含有高的导热性、电绝缘性能,将AlN陶瓷应用于电路基板的封装,已经逐步替代了有毒的BeO,成为了电路基板封装的必备材料1。
  二超导陶瓷
  自从1911年昂内斯发觉超导现象以来,超导研究不停发展。1986年,贝德诺兹和穆勒发觉LaBaCuO超导陶瓷,其临界超导温度达成了35K,开启了超导陶瓷研究的大门。超导陶瓷含有很强的磁场,能够使在磁场中的粒子取得很大的加速,这为新型的粒子加速器提供了可能。另外,利用其强磁性制造的磁悬浮列车,时速可达400到500km/h。在冶金工业上,利用超导陶瓷的强磁性,和其它物质的顺磁性,能够进行选矿、探矿作业。在环境保护方面,超导陶瓷的强磁性则被应用于废水处理,以达成清除废水中重金属离子、细菌、病毒等物质。在电子工程方面,利用超导陶瓷的约瑟夫效应,能够大大改进目前电子器械2:超导晶体管的体积将越来越小,电子计算设备的运算速度越来越快。


  三生物活性陶瓷
  通常的硅酸盐陶瓷材料为生物惰性材料。“生物活性”的概念最早由Hench教授和20世纪70年代提出,她指出硅酸盐活性陶瓷的玻璃界面经过化学反应,能够形成于骨组织的连接结构3。硅酸盐活性生物陶瓷含有很好的能够和骨骼系统相配的力学性能。首先,此种材料含有较低的弹性模量,以预防材料和骨骼界面界面产生的应力屏蔽现象,造成骨吸收。其次

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