陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。新型陶瓷材料的介绍新型陶瓷又称为工业陶瓷,即工业生产用及工业产品用陶瓷。但脆性大、抗冲击性能和抗热震性差,不能承受环境温度的剧烈变化。氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。具有高强度、低密度、耐高温等性质。
什么是陶瓷?
陶瓷是陶器和瓷器的总称。中国人早在约公元前8000-2000年(新石器时代)就发明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。陶瓷材料一般硬度较高,但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用上,在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性,常温遇水可塑,微干可雕,全干可磨;烧至700度可成陶器能装水;烧至1230度则瓷化,可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性,在今日文化科技中尚有各种创意的应用。新型陶瓷材料的介绍
新型陶瓷又称为工业陶瓷,即工业生产用及工业产品用陶瓷。是精细陶瓷中的一类,这类陶瓷在应用中能发挥机械、热、化学等功能。由于工业陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷等一系列优越性,可替代金属材料和有机高分子材料用于苛刻的工作环境,已成为传统工业改造、新兴产业和高新技术中必不可少的一种重要材料,在能源、航天航空、机械、汽车、电子、化工等领域具有十分广阔的应用前景。利用耐腐蚀、与生物酶接触化学稳定性好的陶瓷来生产冶炼金属用坩锅、热交换器、生物材料如牙人工漆关节等,利用特有的俘获和吸收中子的陶瓷来生产各种核反堆结构材料等。新型陶瓷分类:
1、氧化铝陶瓷
该陶瓷是以AL2O3为主要成分的陶瓷(AL2O3质量分数分成>45%).根据瓷坯中主晶相的不同,可分为刚玉瓷、刚玉一莫来石瓷和莫来石瓷等;也可按AL2O3的质量分数分成75瓷、95瓷和99瓷等。
应用:氧化铝瓷熔点高、硬度高、强度高、且具有良好的抗化学腐蚀能力和介质介电性能。但脆性大、抗冲击性能和抗热震性差,不能承受环境温度的剧烈变化。可用于制造高温炉的炉管、炉衬、内燃机的火花塞等,还可制造高硬度的切削刀具,又是制造热电偶绝缘套管的良好材料。
2、碳化硅陶瓷
碳化硅陶瓷的最大特点是高温强度大,具有很高的热传导能力,耐磨、耐蚀、抗蠕变性能高,常被用做国防、宇航等科技领域中的高温烧结材料,即用于制造火箭尾喷管的喷嘴、浇注金属用的喉嘴及热电偶套管、炉管等高温零件。
应用:由于热传导能力高,还可用于制造气轮机的叶片、轴承等高温强度零件,以及用做高温热交换器的材料、核燃料的包封材料等。
3、氮化硅陶瓷
氮化硅陶瓷,是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。具有高强度、低密度、耐高温等性质。
Si3N4 陶瓷是一种共价键化合物,基本结构单元为[ SiN4 ]四面体,硅原子位于四面体的中心,在其周围有四个氮原子,分别位于四面体的四个顶点,然后以每三个四面体共用一个原子的形式,在三维空间形成连续而又坚固的网络结构。