陶瓷材料概述

陶瓷材料概述陶瓷材料是指用自然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等又可作為功能材料。粒度小且均一，成型壓強(qiáng)高，進(jìn)展燒結(jié)得到的燒結(jié)體叫做精細(xì)陶瓷。成了可以借助三維成鍵的材料的通稱(chēng)?！策@個(gè)概念把玻璃也納入了陶瓷的范圍〕爭(zhēng)論〔微晶晶面作用，多孔多相分布狀況〕對(duì)力學(xué)性能的影響得到了進(jìn)展。材料〔光，電，熱，磁〕性能和成形關(guān)系，以及粒度分布，膠著界面的關(guān)系也得到進(jìn)展，陶瓷應(yīng)當(dāng)成為承載肯定性能物質(zhì)存在形態(tài)。腐、坯件的自然枯燥過(guò)程等。還需要借助自然力的作用。使勞動(dòng)對(duì)象的結(jié)合。一般來(lái)說(shuō)，陶瓷生產(chǎn)過(guò)程包括坯料制造、坯體成型、瓷器燒結(jié)等程。相比較，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、陶瓷生產(chǎn)過(guò)程是一種流程式的生產(chǎn)過(guò)程，連續(xù)性較低。陶瓷原料由工廠(chǎng)的一端投入生產(chǎn)，挨次經(jīng)過(guò)連續(xù)加工，最終成為成品，整個(gè)工藝過(guò)程較簡(jiǎn)單，工序之間連續(xù)化程度較低。2、陶瓷生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化程度較低。3、陶瓷生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，是指從原材料投入生間。4、陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)心材料如石膏模型、匣缽、硼板等消耗量大。5、陶瓷生產(chǎn)需要消耗大量的能源，如煤炭、自然氣、電能。6、運(yùn)輸是陶瓷企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。陶瓷生產(chǎn)過(guò)程使用的原料品種繁多，生產(chǎn)出的半成品、成品及產(chǎn)生的余料、廢料等，具有數(shù)量多運(yùn)輸量大的特點(diǎn)。7、陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣、粉塵、固體廢料和工業(yè)廢水污染環(huán)境較嚴(yán)峻。目前我國(guó)陶瓷工業(yè)所使用的窯爐多以煤和重油作為能源，會(huì)排出不少的煙氣，企業(yè)對(duì)此要嚴(yán)格掌握煙塵濃度和二氧化硫濃度，削減對(duì)大氣的污染。8、陶瓷生產(chǎn)過(guò)程的專(zhuān)業(yè)化和協(xié)作水平較低。長(zhǎng)期以來(lái)，陶瓷工業(yè)企業(yè)問(wèn)的相互協(xié)作協(xié)作水平不高，大而全、小而全的“全能”工廠(chǎng)比重大，關(guān)心性效勞方面的專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化程度低。短，時(shí)間最少，消耗量最小，效益最高。接下來(lái)是關(guān)于陶瓷的性能。力學(xué)特性1500HV性很差。熱特性陶瓷材料一般具有高的熔點(diǎn)〔大多在2000℃以上，且在高溫下的隔熱材料。同時(shí)陶瓷的線(xiàn)膨脹系數(shù)比金屬低，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，陶瓷具有良好的尺寸穩(wěn)定性。電特性大多數(shù)陶瓷具有良好的電絕緣性，因此大量用于制作各種電壓〔1kV~110kV〕的絕緣器件。鐵電陶瓷〔鈦酸鋇BaTiO3〕具有較高的介電常數(shù)，可用于制作電容器，鐵電陶瓷在外電場(chǎng)的作用下，還能轉(zhuǎn)變外形，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能〔具有壓電材料的特性，可用作擴(kuò)音機(jī)、電唱機(jī)、超聲波儀、聲納、醫(yī)療用聲譜儀等。少數(shù)陶瓷還具有半導(dǎo)體的特性，可作整流器?；瘜W(xué)特性光學(xué)特性料、光儲(chǔ)存器等，透亮陶瓷可用于高壓鈉燈管等。磁性陶瓷〔鐵氧體型計(jì)算機(jī)記憶元件方面的應(yīng)用有著廣泛的前途。下面是關(guān)于陶瓷的一些原理。熱輻射熱交換的根本途徑為：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。為了有效散熱，人們射。LEDLEDLED特性，不必進(jìn)展簡(jiǎn)單的后續(xù)處理。輻射機(jī)理陶瓷材料的輻射機(jī)理是由隨機(jī)性振動(dòng)的非諧振效應(yīng)的二聲子和多聲子產(chǎn)生。高輻射陶瓷材料如碳化硅、金屬氧化物、硼化物等均存100~100cm-1一個(gè)較平坦的強(qiáng)輻射帶。多數(shù)高輻射陶瓷材料輻射帶的共同特點(diǎn)，可以說(shuō)，強(qiáng)輻射帶主要源5m1~5m波段的輻射主要來(lái)自于自由載流子的帶內(nèi)躍遷或電子從雜質(zhì)能5m0.82~0.94，對(duì)不同外表質(zhì)量的遠(yuǎn)紅外陶瓷釉面也進(jìn)展0.6~0.88SEM10wt%時(shí)的輻射性能、釉面質(zhì)量、顏色和本錢(qián)0.80.78~0.94。李紅濤、劉建學(xué)爭(zhēng)論覺(jué)察，常溫遠(yuǎn)紅外陶瓷輻射率一傳統(tǒng)鋁制散熱器的一大重要參數(shù)。分類(lèi)一般材料90%，一般陶瓷來(lái)源豐富、本錢(qián)低、工藝成熟。這類(lèi)陶瓷按性能特征和用途又可分為日用陶瓷、建筑陶瓷、電絕緣陶瓷、化工陶瓷等。特種材料承受高純度人工合成的原料，利用周密掌握工藝成形燒結(jié)制成，一般具有某些特別性能，以適應(yīng)各種需要。依據(jù)其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等；特種陶瓷具有特別的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能。特種材料分類(lèi)它們不再使用或很少使用粘土、長(zhǎng)石、石英等傳統(tǒng)陶瓷原料，而是使用其他特別原料，甚至擴(kuò)大到非硅酸鹽，非氧化物的范圍，并且消滅了很多的工藝。美國(guó)和歐洲一些國(guó)家的文獻(xiàn)已將“Ceramic”一詞構(gòu)造陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。構(gòu)造陶瓷Al2O345%。氧化鋁陶1600℃高強(qiáng)度，其強(qiáng)度為一般陶瓷的2~35~6性大，不能承受突然的環(huán)境溫度變化。用途極為廣泛，可用作坩堝、發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞、高溫耐火材料、熱電偶套管、密封環(huán)等，也可作刀具和模具。氮化硅陶瓷主要組成物是Si3N4，這是一種高溫強(qiáng)度高、高硬度、耐磨、耐腐蝕并能自潤(rùn)滑的高溫陶瓷，線(xiàn)膨脹系數(shù)在各種陶瓷中最小，和耐輻射性?？捎米鞲邷剌S承、在腐蝕介質(zhì)中使用的密封環(huán)、熱電偶套管、也可用作金屬切削刀具。碳化硅陶瓷主要組成物是SiC，這是一種高強(qiáng)度、高硬度的耐高1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗彎強(qiáng)度，是高溫強(qiáng)度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷還具有良好的導(dǎo)熱性、抗氧化性、導(dǎo)電性和高的沖擊韌度。是良好的高溫構(gòu)造材料，可用于火箭尾噴管?chē)娮?、熱的熱交換器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂輪、磨料等。六方氮化硼陶瓷主要成分為BN構(gòu)造和性能與石墨相像，故有“白石墨”之稱(chēng)，硬度較低，可以進(jìn)展切削加工具有自潤(rùn)滑性，可制成自潤(rùn)滑高溫軸承、玻璃成形模具等。工具陶瓷硬質(zhì)合金主要成分為碳化物和粘結(jié)劑，碳化物主要有WC、TiC、TaC、NbC、VC等，粘結(jié)劑主要為鈷〔Co。硬質(zhì)合金與工具鋼相比，〔高達(dá)87~91HR〔100℃左右耐磨性?xún)?yōu)良刀具時(shí)，切削速度比高速鋼提高4~75~8使用，硬質(zhì)合金主要用于機(jī)械加工刀具；各種模具，包括拉伸模、拉拔模、冷鐓模；礦山工具、地質(zhì)和石油開(kāi)承受各種鉆頭等。〔鉆石〕作為貴重的裝飾品，而合成金剛石在量；金剛石的導(dǎo)熱率是材料中最高的；金剛石的絕緣性能很好。金剛石可用作鉆頭、刀具、磨具、拉絲模、修整工具；金剛石工具進(jìn)展超周密加工，可到達(dá)鏡面光滑度。但金剛石刀具的熱穩(wěn)定性差，與鐵族元素的親和力大，故不能用于加工鐵、鎳基合金，而主要加工非鐵金屬和非金屬，廣泛用于陶瓷、玻璃、石料、混凝土、寶石、瑪瑙等的加工。立方氮化硼〔CBN〕具有立方晶體構(gòu)造，其硬度高，僅次于金剛熱噴涂材料和鎳等難加工材料的切削加工?？芍瞥傻毒?、磨具、拉絲模等。其它工具陶瓷尚有氧化鋁、氧化鋯、氮化硅等陶瓷，但從綜合性能及工程應(yīng)用均不及上述三種工具陶瓷。介電陶瓷，光學(xué)陶瓷，磁性陶瓷，半導(dǎo)體陶瓷。精細(xì)陶瓷陶瓷材料中已崛起了精細(xì)陶瓷，它以抗高溫、超強(qiáng)度、多功能等類(lèi)——構(gòu)造陶瓷、電子陶瓷以及生物陶瓷。構(gòu)造陶瓷承、刀具、缸套等都是頻繁經(jīng)受摩擦而易磨損的零件，用金屬和合電子陶瓷電子陶瓷指用來(lái)生產(chǎn)電子元器件和電子系統(tǒng)構(gòu)造零部件的功能性陶外就是能耐