新型陶瓷發(fā)展簡(jiǎn)介剖析課件

2023/7/241新型陶瓷發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)2023/7/242目錄1.新型陶瓷的分類及其特點(diǎn)2.新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域3.材料發(fā)展史概述——針對(duì)材料更替的分析4.結(jié)論2023/7/243引言

由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展-特別是能源、信息、空間技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展-對(duì)具有特殊性能材料的需求比以往任何時(shí)候更為迫切。其中新型陶瓷材料是一個(gè)重要方面.“知彼知己,百戰(zhàn)不殆”。要想正確把握新型陶瓷發(fā)展趨勢(shì)，就必須先了解新型陶瓷。因此，本文先介紹新型陶瓷的相關(guān)情況，而后再做推論。2023/7/244新型陶瓷的分類結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷：具有機(jī)械功能、熱功能和部分化學(xué)功能的陶瓷。功能陶瓷：具有電、光、磁、化學(xué)和生物體特性，并具有相互轉(zhuǎn)換功能的陶瓷。2023/7/245新型陶瓷的特性結(jié)構(gòu)陶瓷特性熱功能領(lǐng)域：具有傳熱性、絕熱性、耐高溫性。機(jī)械功能領(lǐng)域：具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐磨性、超硬性、潤(rùn)滑性及非線膨脹收縮性。部分化學(xué)功能領(lǐng)域：載體性、耐蝕性等。2023/7/246功能陶瓷特性光、電、磁學(xué)功能領(lǐng)域：電子陶瓷具有高絕緣性、鐵電性、介電性、壓電性、熱電性、電子放射性、半導(dǎo)性、傳感性、離子導(dǎo)電性等。光電陶瓷具有熒光性、偏振光性、光電性等磁性陶瓷具有軟磁性、硬磁性等光陶瓷具有透光性、光反射性、反射紅外性、導(dǎo)光性等2023/7/247新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)相功能玻璃陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域單質(zhì)類復(fù)相玻璃陶瓷具有獨(dú)特的光學(xué)性能和半導(dǎo)體特性可望在壓敏、氣敏、濕敏等領(lǐng)域得到應(yīng)用2023/7/248新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域氧化物半導(dǎo)體類復(fù)相玻璃陶瓷過(guò)渡金屬氧化物與玻璃復(fù)合而形成的復(fù)相結(jié)構(gòu)通常具有良好的電性能在壓電、壓敏等方面有著廣闊的前景2023/7/249新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域化合物半導(dǎo)體類復(fù)相玻璃陶瓷新型精細(xì)復(fù)合功能材料在非線性光學(xué)、光致發(fā)光、場(chǎng)致發(fā)光等領(lǐng)域具有優(yōu)良的性能和良好的應(yīng)用前景2023/7/2410新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域鐵電體類復(fù)相玻璃陶瓷高價(jià)電常數(shù)的鐵電相與玻璃相復(fù)合，形成具有鐵電性能的復(fù)合功能材料具有良好的介電頻率和介電溫度特性研究鐵電體的尺寸效應(yīng)，對(duì)制備高性能電介質(zhì)材料和厚膜漿料等方面具有重要的理論和實(shí)用價(jià)值2023/7/2411新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域鐵氧體類復(fù)相玻璃陶瓷鐵磁相和玻璃相復(fù)合，形成具有鐵磁性的功能材料在磁光控制、吸波材料、微波器件等方面具有重要的應(yīng)用前景2023/7/2412新型陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域生物陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域陶瓷材料無(wú)毒、無(wú)害具有良好的生物活性和生物相溶性硬度高，楊氏模量與人體骨相近可作為骨骼、牙床、心臟瓣膜等的修補(bǔ)材料或替代材料使用2023/7/2413生物陶瓷材料生物性惰性陶瓷材料多晶氧化鋁耐腐蝕、耐磨、熱膨脹系數(shù)小可通過(guò)高溫消毒用于大塊或小塊骨的修補(bǔ)或承重骨的缺損修復(fù)2023/7/2414生物陶瓷材料單晶氧化鋁具有多晶氧化鋁特性生物相溶性好制成人工骨螺釘，強(qiáng)度比金屬材料制成的人工骨螺釘更高可以加工成各種尺寸小、強(qiáng)度大的牙根與人體蛋白質(zhì)有良好的親合性能，結(jié)合力強(qiáng)2023/7/2415生物陶瓷材料生物性活性陶瓷材料將含磷酸和鈣的活性玻璃，置入生物體內(nèi)，使之與生物體內(nèi)的液體發(fā)生反應(yīng)，然后有生物組織成長(zhǎng)起骨原纖維組織，在生物玻璃表面與生物組織之間形成結(jié)合層羥基磷灰石可用于牙槽、骨缺損、腦外科修補(bǔ)、填充2023/7/2416碳納米管在電子領(lǐng)域的應(yīng)用利用碳納米管本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究新型電子器件超大規(guī)模視屏系統(tǒng)納米電子開(kāi)關(guān)和納米二極管高性能微型電池，用于計(jì)算機(jī)起動(dòng)電源和汽車(chē)電子打火，具有體積小，能量高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)2023/7/2417氮化鋁陶瓷材料氮化鋁具有良好的高溫抗蝕性電子工業(yè)方面的應(yīng)用：做基片材料更適合大規(guī)模集成電路要求在高溫耐蝕方面的應(yīng)用：優(yōu)良的坩堝材料，也可用作腐蝕性物質(zhì)的容器和處理器可制成復(fù)合材料2023/7/2418多孔陶瓷的應(yīng)用高溫高壓含塵氣流過(guò)濾器、熔融金屬過(guò)濾器及骨移植材料。防火材料、氣體燃燒器的燒嘴、催化劑載體、高溫膜反應(yīng)器、混和氣體分離器、制造業(yè)中的散氣隔板、流態(tài)化隔板和電解液隔板、水質(zhì)處理、生物制藥的超濾提純等2023/7/2419市場(chǎng)需求概況電子陶瓷包括各類陶瓷基片、陶瓷電容器、陶瓷發(fā)熱元件、陶瓷振蕩器、磁芯和磁記錄材料、各類陶瓷傳感元件、溫度、氣敏、濕敏、壓敏、光敏、陶瓷激光元件、偏光元件、光導(dǎo)纖維等主要市場(chǎng)是企業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)2023/7/2420市場(chǎng)需求概況陶瓷鉆頭、陶瓷裝甲和陶瓷防御服屬于結(jié)構(gòu)陶瓷的領(lǐng)域具有硬度大、強(qiáng)度高、耐磨耐蝕等特點(diǎn)鉆頭是用在油井鉆探上美國(guó)對(duì)國(guó)防用嵌入式輕質(zhì)陶瓷裝甲的需求近幾年有了很大增長(zhǎng)2023/7/2421市場(chǎng)需求概況燃料電池新的更有效的清潔能量系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)2023/7/2422材料發(fā)展史概述

——針對(duì)材料更替的分析石器時(shí)代衣：天然材料（藤蔓、樹(shù)葉、獸皮）住：天然材料（洞穴、茅屋）用：石器、陶器（河姆渡遺址）農(nóng)業(yè)：手工為主狩獵：石器（古代民歌）、木器戰(zhàn)爭(zhēng)：石器2023/7/2423材料發(fā)展史概述

——針對(duì)材料更替的分析青銅時(shí)代衣：天然纖維（棉、麻、絲綢——螺祖，黃帝之妻）?。禾烊徊牧希┪荨谐彩稀⑹茖m殿、木屋）用：青銅器皿（司母戊鼎、爵）、陶器農(nóng)業(yè)：木制農(nóng)具（魯班——公輸班）戰(zhàn)爭(zhēng)：青銅兵器（武王伐紂、吳越青銅劍）2023/7/2424材料發(fā)展史概述

——針對(duì)材料更替的分析鐵器時(shí)代衣：絲、棉、麻?。禾沾刹牧希ùu、瓦）、木、石用：貴重金屬（西歐貴族用銀制酒杯）、陶器農(nóng)業(yè)：鐵制農(nóng)具戰(zhàn)爭(zhēng)：鐵器、火藥2023/7/2425材料發(fā)展史概述

——針對(duì)材料更替的分析后鐵器時(shí)代——機(jī)械大工業(yè)鋼的出現(xiàn)衣:人造纖維出現(xiàn)（尼龍——高分子聚合物）?。轰摻睢⑺?、混凝土（硅酸鹽工業(yè)）用：非晶態(tài)玻璃、塑料（高分子材料）行：鋼鐵（汽車(chē)工業(yè)）2023/7/2426材料發(fā)展史概述

——針對(duì)材料更替的分析農(nóng)業(yè)：機(jī)械化——鋼鐵與合金工業(yè)：多種金屬、合金及鋼鐵戰(zhàn)爭(zhēng)：鋼鐵、特殊材料2023/7/2427材料發(fā)展史概述

——針對(duì)材料更替的分析當(dāng)今：多元時(shí)代硅時(shí)代常規(guī)材料牢牢占據(jù)主力位置，新型材料不斷擴(kuò)大領(lǐng)地衣：盡管人造衣用纖維有各種各樣的優(yōu)勢(shì)，但其致命的弱點(diǎn)在于自然不和諧性，在健康因素受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注的時(shí)代，天然材料成為人們的首選2023/7/2428多元時(shí)代同時(shí)由于資源的稀卻，天然皮革、天然純棉、天然絲綢逐漸成為高檔的象征?。汗杓捌溲趸锏睦洗蟮匚徊豢珊硠?dòng)，很難想象其它材料可以達(dá)到這樣的性價(jià)比、成熟的加工工藝。行：在部分關(guān)鍵部位可能用到新型陶瓷，但我們很難想象我們開(kāi)著一輛渾身是陶瓷的汽車(chē)在道路上奔馳。2023/7/2429多元時(shí)代用：日用品中倒是有很多新型材料，但比起高分子化合物，新型陶瓷的高性能似乎是多余的，日常生活中不需要過(guò)高的性能——至少對(duì)于消耗品是如此。農(nóng)業(yè)：新型陶瓷有可能代替一部分原本由鋼鐵或合金完成的任務(wù)傳統(tǒng)工業(yè)：新型陶瓷可以取代昂貴且性能稍遜的金屬或合金（如刀具）2023/7/2430多元時(shí)代高科技領(lǐng)域醫(yī)學(xué)：如前所述，新型陶瓷將大有作為電子：計(jì)算機(jī)、通信、電器等方面的關(guān)鍵部件將采用性能更好的新型陶瓷軍事：科技含量最高的領(lǐng)域，新型陶瓷在這方面前途不可限量2023/7/2431結(jié)論由以上的論述我們可以知道：1。新型陶瓷是一大類非常規(guī)材料的統(tǒng)稱，其科技含量極高，高造價(jià)和煩瑣的制造工藝決定了它不可能像水泥、塑料、尼龍一樣成為一種劃時(shí)代的材料。2。新型陶瓷在許多領(lǐng)域的作用是以更佳性能替代原本的貴重金屬或合金。鑒于新型陶瓷的原料大多是地殼中含量豐富的Si或Al2023/7/2432結(jié)論及其氧化物，可以說(shuō)，新型陶瓷研發(fā)的本質(zhì)就是以富足的資源代替稀缺資源的過(guò)程，也就是說(shuō)，其本質(zhì)推動(dòng)力是經(jīng)濟(jì)學(xué)推動(dòng)力（類似與石油何時(shí)會(huì)被采光的問(wèn)題）。這一過(guò)程的機(jī)會(huì)成本是制造工藝變復(fù)雜。3。由于新型陶瓷種類多，不同種類間性能區(qū)別大，制造工藝也難有雷同，將導(dǎo)致生2023/7/2433結(jié)論產(chǎn)新型陶瓷的工廠規(guī)模縮小，或者說(shuō)分工更加細(xì)致，不象現(xiàn)在的傳統(tǒng)工業(yè)工廠，規(guī)模大，包容性強(qiáng)。高科技含量也決定其更適合實(shí)