獲獎(jiǎng)?wù)n件八章固相過(guò)程與高溫合成補(bǔ)充內(nèi)容精編版

粉料性能的表征粉體原料的基本要求：超細(xì)和分布窄高純或嚴(yán)格的非化學(xué)計(jì)量形態(tài)形貌無(wú)團(tuán)聚結(jié)晶形態(tài)粉料的表征方法（一）粒子大小和形狀：用光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡觀察，粒徑分布測(cè)定儀測(cè)定分布，化學(xué)組成：用化學(xué)分析和X射線熒光分析儀、原子吸收光譜儀測(cè)定主要成分和微量成分粉料的表征方法（二）結(jié)晶性質(zhì)：用X射線衍射、紅外光譜、熱分析儀確定表面性質(zhì)：比表面積測(cè)定儀、電位測(cè)定儀粉末特性：流動(dòng)性、堆積密度（以及顆粒密度、骨架密度）等。顆粒尺寸粒徑：顆粒的大小用其在空間范圍所占據(jù)的線性尺寸表示。多用球體的直徑表示不規(guī)則顆粒的粒徑，稱為當(dāng)量直徑或相當(dāng)徑。粒徑分布：有頻率分布和累積分布。測(cè)定方法：篩分，光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡觀察，沉降法，激光散射法測(cè)顆粒（團(tuán)聚體），X射線小角度衍射測(cè)定一次粒子。粒度分布示意圖（頻率分布）比表面積的測(cè)定比表面積是粉料的重要性質(zhì)之一。比表面積表征了粉料顆粒表面及表面缺陷、裂紋和氣孔在內(nèi)的單位質(zhì)量粉料的總面積。不同粉料的比表面積可以有很大的差別。測(cè)定原理和方法－BET氣體吸附法

P/p0

=1+c-1(p/p0)V(1-P/p0)VmcVmc粉料其它性質(zhì)的測(cè)定粉料粒子的形狀，顯微鏡觀察表面性質(zhì)X射線光電子能譜儀進(jìn)行表面狀態(tài)分析流動(dòng)性測(cè)定組分分析自蔓延燃燒合成法自蔓延高溫合成技術(shù)(SHS)—利用生成化合物時(shí)釋放的反應(yīng)熱和產(chǎn)生的高溫，使合成過(guò)程獨(dú)自維持下去，直至反應(yīng)結(jié)束。特點(diǎn)：反應(yīng)快，設(shè)備簡(jiǎn)單；溫度高，除去揮發(fā)雜質(zhì)；溫度變化快，形成缺陷、非平衡結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物活性高。自蔓延燃燒合成氮化鋁Al和N2為原料，Al＋N2AlN稀釋劑（部分反應(yīng)產(chǎn)物）吸收熱，使熔鋁分散；氮?dú)鈮?，增加反?yīng)驅(qū)動(dòng)力，防止產(chǎn)物分解；添加劑（如鹵化銨）降低燃燒溫度，產(chǎn)生氣體阻止產(chǎn)物結(jié)塊。低溫燃燒合成法特點(diǎn)：起火溫度低，燃燒溫度高，燃燒過(guò)程產(chǎn)生大量氣體，易制得細(xì)粉。Al(NO3)3?9H2O+CO(NH2)2-Al2O3這里尿素作為燃料，硝酸根是氧化劑。根據(jù)推進(jìn)劑化學(xué)理論計(jì)算配比。500℃以下起火，火焰溫度可達(dá)1200℃，生成-Al2O3。機(jī)械合金化技術(shù)及應(yīng)用機(jī)械化學(xué)和機(jī)械化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)在機(jī)械能作用下發(fā)生化學(xué)和物理化學(xué)變化。新鮮表面，擴(kuò)散距離縮短，產(chǎn)生缺陷，晶粒納米化，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)。10.5.2鐵酸鋅和－Si3N4的合成實(shí)例沖擊波化學(xué)合成法及應(yīng)用沖擊波化學(xué)合成的特點(diǎn)高溫化學(xué)反應(yīng)高壓化學(xué)反應(yīng)沖擊波化學(xué)合成的實(shí)例納米鐵酸鋅合成2023/7/22精細(xì)陶瓷概述功能陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷2023/7/22精細(xì)陶瓷概述功能陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷2023/7/22概述傳統(tǒng)陶瓷精細(xì)陶瓷，又稱先進(jìn)陶瓷、高性能陶瓷、高技術(shù)陶瓷、特種陶瓷。指采用高度精選的原料，具有精確控制的化學(xué)組成，按照便于控制的制造技術(shù)加工的便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并具有優(yōu)異特性的陶瓷。促成精細(xì)陶瓷產(chǎn)生的幾個(gè)因素：原料改進(jìn)，工藝進(jìn)步，陶瓷科學(xué)發(fā)展，顯微技術(shù)，性能研究，材料無(wú)損評(píng)估，材料化學(xué)和化工對(duì)陶瓷材料的發(fā)展起了重要作用。2023/7/22精細(xì)陶瓷的分類結(jié)構(gòu)陶瓷是以力學(xué)機(jī)械性能為主的一大類陶瓷。功能陶瓷則主要利用材料的電、磁、光、聲、熱和力等性能及其耦合效應(yīng)、如鐵電、壓電陶瓷、正或負(fù)溫度系數(shù)陶瓷、敏感陶瓷、快離子導(dǎo)體陶瓷等，以及主要從電性能上考慮的絕緣、介電、半導(dǎo)體、導(dǎo)體陶瓷以至高臨界溫度Tc的超導(dǎo)陶瓷。2023/7/22陶瓷功能與組成、工藝、性能和結(jié)構(gòu)的關(guān)系

——組成結(jié)構(gòu)—性能———功能———工藝2023/7/22

精細(xì)陶瓷的制備工藝精細(xì)陶瓷制備工藝包括粉體制備、成型和燒結(jié)三個(gè)主要步驟。1.成型前的原料處理（1）原料煅燒（2）原料的混合（3）塑化塑化劑指使坯料具有可塑能力的物質(zhì)。塑化劑由三種物質(zhì)組成,a.粘接劑b.增塑劑c.溶劑.

（4）制粒,常用的制粒方法可分為三類：普通制粒法。壓塊制粒法和噴霧制粒法。2023/7/222.主要的成型方法

成型的任務(wù)是將粉末制成要求形狀的半成品。成型方法

(1)鋼模壓制（干壓成型）

(2）等靜壓制（3）漿料成型（料漿澆注成型）（4）注射成型方法注射成型又稱熱壓注成型,

（5）薄膜成型法薄膜成型技術(shù)有流延成型和軋制成型等。2023/7/223.精細(xì)陶瓷的燒結(jié)

燒結(jié)的實(shí)質(zhì)是粉末坯塊在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境或氣氛中受熱，通過(guò)一系列物理、化學(xué)變化，使粉末顆粒間的粘接（相互接觸）發(fā)生質(zhì)的變化，形成預(yù)期的礦物組成的顯微結(jié)構(gòu)，達(dá)到固定的外形和所要求的性能。2023/7/22精細(xì)陶瓷常用的燒結(jié)方法

（1）普通燒結(jié)傳統(tǒng)陶瓷多半在隧道窯中燒結(jié)。而精細(xì)陶瓷主要在電爐中燒結(jié)，包括管式爐、立式爐、箱式爐、電阻爐、感應(yīng)爐、磁管爐和其它各種爐子。采用一定的氣氛(如氫、氬、氮?dú)獾?，也可在真空和空氣中進(jìn)行。2023/7/22精細(xì)陶瓷常用的燒結(jié)方法(續(xù)）（2）熱壓燒結(jié)法（HP法）（包括高溫等靜壓法，HIP）熱壓燒結(jié)法是同時(shí)給予熱和壓力而進(jìn)行燒結(jié)的方法。（3）反應(yīng)燒結(jié)目前反應(yīng)燒結(jié)僅限于少量幾個(gè)體系，如反應(yīng)燒結(jié)氮化硅(Si3N4),氮氧化硅（Si2ON2）和碳化硅（SiC）等。（4）自蔓延高溫合成（SHS）致密化2023/7/22功能陶瓷在功能材料中，陶瓷占有十分重要的地位，在精細(xì)陶瓷中功能陶瓷又占60％的銷售量，而且每年以20％的速度增加。功能陶瓷正在能源、空間、電子、傳感、激光、光電子、紅外、生物、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。功能陶瓷包括具有電磁功能、半導(dǎo)體功能、光學(xué)功能、超導(dǎo)功能、熱學(xué)、生物、化學(xué)等功能的陶瓷，如電介質(zhì)陶瓷，鐵電陶瓷、壓電陶瓷、熱釋電陶瓷、半導(dǎo)體（氣敏、濕敏、壓敏）陶瓷等等。2023/7/22電介質(zhì)的性質(zhì)介電材料在交變電場(chǎng)中的特性極化與介電常數(shù)兩平板間是真空Q0=C0E(C0=0×A/d)兩平板間是介電物質(zhì)Q1=C1E=rC0E,=0r極化與介質(zhì)損耗在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為電介質(zhì)損耗，用tan表示，其值越大，能量損耗越大。稱為介質(zhì)損耗角，tan的倒數(shù)用Qe表示，Qe

稱為介電陶瓷材料的電學(xué)品質(zhì)因素。2023/7/22電介質(zhì)陶瓷電介質(zhì)陶瓷分為絕緣陶瓷和介電陶瓷兩類。電絕緣陶瓷—體積電阻率很大，介電常數(shù)小，介電損耗tan小，介電強(qiáng)度大。介電陶瓷主要用于陶瓷電容器（介電常數(shù)高，介質(zhì)耗損小，體積電阻率較高，具有高的介電強(qiáng)度和穩(wěn)定性）和微波介質(zhì)元件（適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)溫度系數(shù)，小的熱膨脹系數(shù)，諧振頻率溫度系數(shù)?。?023/7/22鐵電陶瓷鐵電性－不存在外電場(chǎng)時(shí)具有自發(fā)極化，自發(fā)極化的方向能被外電場(chǎng)改變，極化強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度之間存在類似鐵磁體磁滯回線的關(guān)系。BaTiO3,第二次世界大戰(zhàn)發(fā)現(xiàn)。Pb(Zr,Ti)O3的鐵電和壓電性質(zhì)，奠定了鐵電在現(xiàn)代科技中的地位。鐵電材料和壓電材料、電介質(zhì)材料之間的關(guān)系（圖16－3）2023/7/22鋯鈦酸鉛（Pb(ZrxTi(1-x))O3一種最重要的鐵電陶瓷，室溫下，當(dāng)x≤0.94時(shí)，材料是鐵電體。在富鈦組分區(qū)（0≤x≤0.52）屬于四方結(jié)構(gòu)，而在富鋯區(qū)（0.52≤x≤0.94）是三方結(jié)構(gòu)。在靠近PbZrO3的組分附近（0.94≤x≤1）則是正交結(jié)構(gòu)的反鐵電體。在x=0.52的四方和三方多形相界附近，材料具有特別強(qiáng)的壓電效應(yīng)。（圖16－4）

2023/7/22高介電常數(shù)電容器用陶瓷

以BaTiO3為基體（BaTiO3的介電常數(shù)高達(dá)1700），通過(guò)摻雜加入鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的Sr、Sn、Zr的化合物，介電常數(shù)可提高到接近20000，介電常數(shù)的溫度系數(shù)也隨之增加。若在BaTiO3中加入少量SrTiO3，配方中再加入少量WO3和MnCO3，可得介電常數(shù)20000以上的陶瓷，現(xiàn)在已有介電常數(shù)達(dá)30000以上的高介電常數(shù)鐵電陶瓷。2023/7/22陶瓷電容器的應(yīng)用工藝上采用多層結(jié)構(gòu)制作方法，可以制成大容量電容器，介電常數(shù)可達(dá)20000，而且燒成溫度低，在800~1000℃(對(duì)含Pb系統(tǒng)易達(dá)到)。利用Sol-Gel方法及化學(xué)共沉淀法，膜厚可降至15μm以下，以增大單位體積的電容量。多層電容器適合于表面安裝，用于混成集成電路及印刷電路板插座。2023/7/22透明鐵電陶瓷（電光陶瓷）陶瓷制造工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了熱壓法，高純超細(xì)粉末的制備法等可以控制其顯微結(jié)構(gòu)和晶界性質(zhì)的方法，使之成為透明陶瓷。一般Al2O3、Y2O3、MgO、BeO、ThO2、Y3Al5O12/Nd等均可制成透明陶瓷。摻鑭的鋯鈦酸鉛（PLZT），既具有透明性，又具有鐵電性和壓電性，其光學(xué)性質(zhì)與鐵電性密切相關(guān)。2023/7/22PLZT透明陶瓷（電光陶瓷）的制備

PLZT陶瓷粉體應(yīng)高純，粒度要?。ㄟ_(dá)0.1μm,保證每個(gè)晶粒的化學(xué)成分盡可能相同，常采用醇鹽水解法。為了獲得透明度高的陶瓷，要求晶粒本身透明，小的各向異性，須排除內(nèi)部氣孔，通常采用通氧熱壓燒結(jié)法燒結(jié)成品。燒結(jié)后的制品，再經(jīng)過(guò)研磨、切割、拋光成透明的PLZT陶瓷片，在PLZT陶瓷片上制成不同的電極，再組裝成各種光學(xué)器件。

2023/7/22

壓電陶瓷壓電效應(yīng)－1880年居里兄弟發(fā)現(xiàn)，在石英晶體上施加應(yīng)力即有電荷釋放出來(lái)（圖16－5）。隨后又發(fā)現(xiàn)，石英晶體的形狀會(huì)受外加電場(chǎng)的作用發(fā)生微小的變化。于是，便把前者稱為正壓電效應(yīng)，后者稱為逆壓電效應(yīng)，兩者統(tǒng)稱為壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是一種耦合效應(yīng)，可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，或者將電能變?yōu)闄C(jī)械能。2023/7/22壓電陶瓷（續(xù)）

陶瓷材料本不應(yīng)該具有壓電效應(yīng)。主晶相是鐵電體的陶瓷，通過(guò)外加直流電場(chǎng)的極化處理，各個(gè)晶粒的自發(fā)極化軸沿著外場(chǎng)方向取向，原來(lái)相互抵消的各個(gè)晶粒本身所固有的壓電效應(yīng)應(yīng)變對(duì)外呈現(xiàn)出宏觀的剩余極化，這樣鐵電陶瓷經(jīng)極化處理后就變成了壓電陶瓷。由于自發(fā)極化軸的取向不可能完全一致，壓電效應(yīng)比相應(yīng)材料的單晶差些。2023/7/22熱釋電陶瓷熱釋電效應(yīng)－晶體受熱溫度升高，由于溫度的變化而導(dǎo)致自發(fā)極化的變化，從而在晶體的一定方向上產(chǎn)生表面電荷的效應(yīng)。在居里溫度（當(dāng)高于某一臨界溫度時(shí)，鐵電體的自發(fā)極化消失，轉(zhuǎn)變?yōu)榉氰F電相，這一臨界溫度稱為居里溫度Tc）附近，熱電效應(yīng)比較大（再看圖16－3電介質(zhì)材料分類示意）。應(yīng)用舉例：改性的Pb(Zr,Ti)O3,PbTiO3具有好的熱釋電性能，已制成熱釋電探測(cè)器，紅外地平儀，紅外輻射溫度計(jì)，溫度傳感器等。2023/7/22半導(dǎo)體陶瓷半導(dǎo)體陶瓷的電阻率約為10-4～107Ω·cm。在半導(dǎo)體的能帶分布中，禁帶較窄，價(jià)帶中的部分電子易被激發(fā)越過(guò)禁帶，進(jìn)入導(dǎo)帶成為自由電子，產(chǎn)生導(dǎo)電性。半導(dǎo)體陶瓷的導(dǎo)電率不僅與界面勢(shì)壘有關(guān)，而且與工作時(shí)的光照、溫度、濕度、氣氛等環(huán)境條件有關(guān)，因此可制成相應(yīng)的半導(dǎo)體陶瓷敏感器件，如邊界層電容器半導(dǎo)體陶瓷、電壓敏陶瓷、熱敏陶瓷、濕敏陶瓷和光敏陶瓷等。2023/7/22熱敏半導(dǎo)體陶瓷的分類熱敏陶瓷是半導(dǎo)體陶瓷材料中的一類。按照電阻—溫度特性熱敏陶瓷可分為三大類：

（1）電阻隨溫度升高而增大的熱敏電阻稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻；

（2）電阻隨溫度升高而減小的熱敏電阻稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱NTC熱敏電阻；

（3）電阻在某特定溫度范圍內(nèi)急劇變化的熱敏電阻，簡(jiǎn)稱為CTR臨界溫度熱敏電阻。2023/7/22PTC熱敏電阻PTC的基本特征：居里溫度（圖16－6）和電阻溫度系數(shù)（零功率電阻值的溫度系數(shù)）T＝1/RT×dRT/dTPTC陶瓷材料－使BaTiO3半導(dǎo)體化，通過(guò)摻入施主雜質(zhì)或?qū)⒉牧显谶€原氣氛下燒結(jié)使之產(chǎn)生氧缺位，因而在禁帶中產(chǎn)生施主能級(jí)。2023/7/22NTC熱敏電阻NTC半導(dǎo)體陶瓷一般為尖晶石結(jié)構(gòu)，通式為AB2O4。以MnO為主材料，同時(shí)引入CoO,CuO,FeO等，在高溫下形成尖晶石結(jié)構(gòu)NTC熱敏電阻具有靈敏度高，熱惰性小，壽命長(zhǎng)，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于測(cè)溫控溫、補(bǔ)償、穩(wěn)壓、遙控、流量和流速測(cè)定，時(shí)間延緩等設(shè)備中。2023/7/22半導(dǎo)體氣敏陶瓷氣敏陶瓷一般都是某種類型的金屬氧化物，通過(guò)摻雜或非化學(xué)計(jì)量比的改變而使其半導(dǎo)化。其氣敏特性，大多通過(guò)待測(cè)氣體在陶瓷表面吸附，產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng)（如氧化、還原反應(yīng)）和表面產(chǎn)生電子的交換（俘獲或釋放電子）等作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種氣敏現(xiàn)象稱為表面過(guò)程。大多數(shù)與陶瓷表面氧原子（離子）的活性（結(jié)合能）密切相關(guān)2023/7/22氧化錫氣敏陶瓷SnO2氣敏陶瓷是目前應(yīng)用最廣泛的材料，可摻雜Pd、In、Ga、CeO2、等活性物質(zhì)以提高其靈敏度。另外可添加Al2O3、Sb2O3、MgO、CaO和PbO等添加物以改善其燒結(jié)、老化及吸附等特性。大多在SnO2材料中添加少量稀土元素以改善其對(duì)某些氣體的識(shí)別能力。SnO2氣敏陶瓷對(duì)可燃性氣體，如氫、甲烷、丙烷、乙醇、丙酮、一氧化碳、城市煤氣、天然氣都有較高的靈敏度。2023/7/22氧化鐵系氣敏陶瓷敏感器作氣體敏感材料的氧化鐵是三氧化二鐵。三氧化二鐵有尖晶石結(jié)構(gòu)的γ-Fe2O3和具有剛玉結(jié)構(gòu)的α-Fe2O3兩種，它們都可以作為氣體敏感材料。作用機(jī)理：在氣體分子與氣敏材料分子之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移（或者重排），使氣敏材料表面電子狀態(tài)發(fā)生變化而導(dǎo)致其電阻率改變（圖16－8）。2023/7/22

半導(dǎo)體濕敏陶瓷半導(dǎo)體陶瓷材料一般為多晶多相結(jié)構(gòu)，由半導(dǎo)化的結(jié)果，使晶粒體內(nèi)產(chǎn)生了大量的自由載流子—電子或空穴。水是一種強(qiáng)極性電介質(zhì)，由于水分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，具有很大的電子親合力，使得表面吸附的水分子可能從半導(dǎo)體表面吸附的O2-或O-離子中吸取電子，甚至從滿帶中直接俘獲電子，因此，將引起晶粒表面電子能態(tài)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致晶粒表面電阻和整個(gè)元件的電阻變化。2023/7/22羥基磷灰石濕敏陶瓷羥基磷灰石濕敏陶瓷Ca10(PO4)6(OH)2系陶瓷主晶相為六方晶系結(jié)構(gòu)，它也是一種生物陶瓷。羥基磷灰石具有優(yōu)良的抗老化性能，其原因之一是羥基磷灰石的溶解度較小，這樣就可避免當(dāng)元件表面形成冷凝水時(shí)，陽(yáng)離子溶解于表面水中而流失造成元件老化。在羥基磷灰石中分別摻入施主和受主雜質(zhì)，可制成n型和P型半導(dǎo)體陶瓷，其電阻率均隨著濕度的增加而急劇下降。2023/7/22壓敏半導(dǎo)體陶瓷壓敏性－通常加在線性電阻兩端的電壓（V）與流過(guò)它的電流（I）之間的關(guān)系服從歐姆定律。壓敏（電壓敏感的簡(jiǎn)稱）的電阻值具有對(duì)電壓變化很敏感的非線性電阻特性，其電壓—電流（伏—安）特性是一條曲線，當(dāng)外電壓低于某臨界值時(shí)，其電阻值很高，通過(guò)電阻的電流很??；當(dāng)外施電壓達(dá)到或超過(guò)此臨界值時(shí)，其電阻值急劇下降，電流猛然上升（圖16－9）。2023/7/22非線性指數(shù)非線性電阻的電壓—電流特性可近似表示為：I=(V/C)α,α稱為非線性指數(shù)，α的值越大，非線性越強(qiáng)，即電壓增量引起的電流相對(duì)變化越大，壓敏特性越好。C值在一定電流范圍內(nèi)為一常數(shù)。一般采用在一定電流時(shí)的電壓Vc代替C值。在壓敏電阻器上流過(guò)1mA/cm2電流時(shí)，電流通路上每毫米長(zhǎng)度上的電壓降定義為該壓敏電阻材料的C值。。2023/7/22ZnO系壓敏電阻陶瓷材料用非線性（壓敏）陶瓷制作的器件叫做非線性電阻器或壓敏電阻器。壓敏陶瓷電阻器的種類很多，ZnO壓敏電阻陶瓷是其中性能最優(yōu)的一種材料。其主要成分是ZnO，添加Bi2O3、Co2O3、MnO2和Sb2O3，此外還添加一些其它氧化物，如Cr2O3、SiO2

、TiO2、SnO2和Al2O3等氧化物改性燒結(jié)而成。應(yīng)用：如氧化鋅變阻器被高電壓雷擊時(shí)便失去大部分電阻，使電流短路入地，保護(hù)自己；大電壓去除后又恢復(fù)原狀，是無(wú)源機(jī)敏材料。2023/7/22高溫結(jié)構(gòu)陶瓷① 高熔點(diǎn)氧化物，如Al2O3、ZrO2、MgO、BeO、VO2；熔點(diǎn)在2000℃以上；② 碳化物，如SiC、WC、TiC、HfC、NbC、TaC、B4C、ZrC等；③ 硼化物，如ThB2、ZrB2等，硼化物有很強(qiáng)的抗氧化能力；④ 氮化物，如Si3N4、BN、AlN、ZrN、HfN等以及由Si3N4和Al2O3復(fù)合而成的Sialon陶瓷，氮化物具有很高的硬度；⑤ 硅化物，如MoSi2、ZrSi等在高溫使用中由于制品表面生成SiO2或硅酸鹽保護(hù)膜，所以抗氧化能力強(qiáng)。2023/7/22氧化鋯陶瓷二氧化鋯陶瓷的相變?cè)鲰g高純二氧化鋯為白色粉末，含有雜質(zhì)時(shí)略帶黃色或灰色。ZrO2有三種晶型。低溫為單斜晶系，密度為5.65g/cm3。高溫為四方晶系，密度為6.10g/cm3。更高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄?，密度?.27g/cm3。其轉(zhuǎn)化關(guān)系為：?jiǎn)涡保╩）ZrO2四方（t）ZrO2立方（c）ZrO2液體2023/7/22氧化鋯陶瓷的穩(wěn)定劑由于晶型轉(zhuǎn)變引起體積改變會(huì)起破壞性作用，這便很難制造出制品。因此必須進(jìn)行穩(wěn)定化處理。常用的穩(wěn)定添加劑有CaO、MgO、Y2O3、CeO2和其它稀土化合物。這些固溶的陽(yáng)離子，其半徑要與Zr4+相近（相差在12%以內(nèi)），而且固溶的氧化物是立方晶系。這種固溶體通過(guò)快冷避免共析分解，以亞穩(wěn)態(tài)保持到空溫。2023/7/22氧化鋯陶瓷的穩(wěn)定方式全穩(wěn)定氧化鋯（FSZ）－快冷得到的立方固溶體以后保持穩(wěn)定，不再發(fā)生相變，沒(méi)有體積變化，用來(lái)制造各種氧探測(cè)器。部分穩(wěn)定氧化鋯（PSZ）－將穩(wěn)定劑的含量適當(dāng)減少，使t-ZrO2

亞穩(wěn)到室溫，便得到部分穩(wěn)定氧化鋯。單相多晶氧化鋯（TZP）－使t-ZrO2全部亞穩(wěn)到室溫得到單相多晶氧化鋯，TZP在室溫下強(qiáng)度和穩(wěn)定性最高。2023/7/22碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷的制備方法由于SiC具有很強(qiáng)的共價(jià)鍵性，很難用常規(guī)燒結(jié)途徑制得高密度材料，必須采用一些特殊工藝手段或依靠添加劑以促進(jìn)致密化。原料細(xì)化是制備結(jié)構(gòu)細(xì)化材料的關(guān)鍵，對(duì)非氧化物陶瓷來(lái)說(shuō)原料含氧量也是影響燒