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功能性陶瓷的制备与应用

功能性陶瓷的制备与应用

功能性陶瓷是一种具有特定功能的陶瓷材料,它不仅具有传统陶瓷的优点,如

高温耐性、耐腐蚀等,还具有其他陶瓷所不具备的特殊功能。近年来,功能性陶瓷在各个领域得到了广泛的应用,如能源存储、环境保护、生物医学等。本文将就功能性陶瓷的制备方法和应用进行探讨。

一、功能性陶瓷的制备方法

功能性陶瓷的制备涉及诸多工艺和技术,下面将简要介绍一些常见的制备方法。

1. 固相合成法:这是一种较为常见的制备方法,通过固态反应将不同的氧化物

或非氧化物粉末混合制备成陶瓷材料。这种方法的优势是制备过程简单、设备要求低,但是难以获得高纯度的陶瓷产品。

2. 气相沉积法:这种方法利用气体在高温条件下分解并沉积到基体上,形成陶

瓷薄膜或涂层。它具有高纯度、薄膜均匀性好的特点,适用于制备光学、电子等需要较高表面质量的功能性陶瓷。

3. 溶胶-凝胶法:这是一种将溶液转化为凝胶再烧结得到陶瓷的方法。这种方

法制备的陶瓷可以通过调控凝胶的成分和烧结的条件来获得不同的性能,因此非常适合制备具有特定功能的陶瓷。

二、功能性陶瓷的应用领域

功能性陶瓷在各个领域都有着广泛的应用,下面将重点介绍一些典型的应用领域。

1. 能源存储:功能性陶瓷在能源存储领域具有重要的应用,例如固态氧化物燃

料电池(SOFC)。SOFC是一种将化学能直接转化为电能的高效能源转换设备,

其中电解质和阳极材料多采用功能性陶瓷。

2. 环境保护:由于功能性陶瓷具有化学稳定性和高温耐性,因此广泛应用于环

境污染治理。例如,铁氧体陶瓷被用作催化剂,能有效降解有机废水中的有害物质。

3. 生物医学:功能性陶瓷在生物医学领域也有重要应用。例如,生物活性玻璃

陶瓷可以用于修复骨骼缺陷,磁性陶瓷可以作为磁共振成像剂。

4. 传感器:功能性陶瓷在传感器领域也具有广泛应用。例如,氧化锌陶瓷可以

用于气体传感器,通过对特定气体的吸附、反应等特性来检测气体浓度。

结语:

功能性陶瓷的制备方法多样,可以通过不同的工艺和技术获得不同的性能和功能。在能源存储、环境保护、生物医学等领域中都有广泛的应用。未来,随着科技的不断进步和创新,功能性陶瓷在更多领域中的应用也将不断拓展。

功能性陶瓷的制备与应用

功能性陶瓷的制备与应用 功能性陶瓷是一种具有特定功能的陶瓷材料,它不仅具有传统陶瓷的优点,如 高温耐性、耐腐蚀等,还具有其他陶瓷所不具备的特殊功能。近年来,功能性陶瓷在各个领域得到了广泛的应用,如能源存储、环境保护、生物医学等。本文将就功能性陶瓷的制备方法和应用进行探讨。 一、功能性陶瓷的制备方法 功能性陶瓷的制备涉及诸多工艺和技术,下面将简要介绍一些常见的制备方法。 1. 固相合成法:这是一种较为常见的制备方法,通过固态反应将不同的氧化物 或非氧化物粉末混合制备成陶瓷材料。这种方法的优势是制备过程简单、设备要求低,但是难以获得高纯度的陶瓷产品。 2. 气相沉积法:这种方法利用气体在高温条件下分解并沉积到基体上,形成陶 瓷薄膜或涂层。它具有高纯度、薄膜均匀性好的特点,适用于制备光学、电子等需要较高表面质量的功能性陶瓷。 3. 溶胶-凝胶法:这是一种将溶液转化为凝胶再烧结得到陶瓷的方法。这种方 法制备的陶瓷可以通过调控凝胶的成分和烧结的条件来获得不同的性能,因此非常适合制备具有特定功能的陶瓷。 二、功能性陶瓷的应用领域 功能性陶瓷在各个领域都有着广泛的应用,下面将重点介绍一些典型的应用领域。 1. 能源存储:功能性陶瓷在能源存储领域具有重要的应用,例如固态氧化物燃 料电池(SOFC)。SOFC是一种将化学能直接转化为电能的高效能源转换设备, 其中电解质和阳极材料多采用功能性陶瓷。

2. 环境保护:由于功能性陶瓷具有化学稳定性和高温耐性,因此广泛应用于环 境污染治理。例如,铁氧体陶瓷被用作催化剂,能有效降解有机废水中的有害物质。 3. 生物医学:功能性陶瓷在生物医学领域也有重要应用。例如,生物活性玻璃 陶瓷可以用于修复骨骼缺陷,磁性陶瓷可以作为磁共振成像剂。 4. 传感器:功能性陶瓷在传感器领域也具有广泛应用。例如,氧化锌陶瓷可以 用于气体传感器,通过对特定气体的吸附、反应等特性来检测气体浓度。 结语: 功能性陶瓷的制备方法多样,可以通过不同的工艺和技术获得不同的性能和功能。在能源存储、环境保护、生物医学等领域中都有广泛的应用。未来,随着科技的不断进步和创新,功能性陶瓷在更多领域中的应用也将不断拓展。

钛酸钡功能陶瓷制备及应用

纳米钛酸钡制备工艺的研究进展 摘要:综述了目前国内外制备纳米陶瓷材料BaTiO 粉体的主要方法,包括固相烧结法、化学沉淀法和水热合成法等多种工艺,分析了各种合成方法制备工艺的特点与不足,并提出了其发展方向。 关键词:纳米钛酸钡;电子陶瓷;制备工艺;研究进展 Abstract:Barium titanate(BaTiO3)is an important functional dielectric materials.A number of recent advancementpreparation technology of BaTiO3 were reviewed in this paper.The most important method such as the sol—gel,hydrothermal and chemical precipitation are introduced.The merit and drawback of these techniques were discussed.The developments of the preparation technology of nm-sized barium titanate is presented. Key words:nano-barium titanate;electronic ceramic;preparation technology ;advance 1前言 钛酸钡是电子陶瓷材料的基础原料,被称为电子陶瓷业的支柱。它具有高介电常数、低介电损耗、优良的铁电、压电、耐压和绝缘性能,被广泛的应用于制造陶瓷敏感元件,尤其是正温度系数热敏电阻( ptc)、多层陶瓷电容器(MLccs)、热电元件、压电陶瓷、声纳、红外辐射探测元件、晶体陶瓷电容器、电光显示板、记忆材料、聚合物基复合材料以及涂层等。钛酸钡具有钙钛矿晶体结构,用于制造电子陶瓷材料的粉体粒径一般要求在100nm以内。因此BaTiO3粉体粒度、形貌的研究一直是国内外关注的焦点之一。钛酸钡粉体制备方法有很多,如固相法、化学沉淀法、溶胶一凝胶法、水热法、超声波合成法等。最近几年制备技术得到了快速发展,本文综述了国内外具有代表性的钛酸钡粉体的合成方法,并在此基础上提出了研究展望。 2 钛酸钡粉体的制备工艺 2.1 固相合成法 固相法是钛酸钡粉体的传统制备方法,典型的工艺是将等量碳酸钡和二氧化钛混合,在1 500℃温度下反应24 h,反应式为:BaCO3+TiO→BaTiO3+CO2↑。该法工艺简单,设备可靠。但由于是在高温下完成固相间的扩散传质,故所得BaTiO3粉体粒径比较大(微米),必须再次进行球磨。高温煅烧能耗较大,化学成分不均匀,影响烧结陶瓷的性能,团聚现象严重,较难得到纯BaTiO3,晶相,粉体纯度低,原料成本较高。一般只用于制作技术性能要求较低的产品。 2.2 化学沉淀法 2.2.1 直接沉淀法在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,控制适当的条件使沉淀剂与金属离子反应生成陶瓷粉体沉淀物翻。如将Ba(OC3H7)2和Ti(OC5H11)4溶于异丙醇中,加水分解

陶瓷制备方法

陶瓷制备方法 一、概述 陶瓷是一种非金属材料,具有多种优良的物理和化学性质,如高温稳定性、耐腐蚀性、硬度高等。陶瓷材料在日常生活和工业生产中有广泛应用,例如制作陶瓷器皿、建筑材料、电子元器件等。本文将介绍几种常见的陶瓷制备方法。 二、干法制备方法 1. 烧结法 烧结法是将陶瓷原材料粉末在高温下进行烧结,使其颗粒间相互结合形成固体块材料。该方法可分为普通烧结法和压电烧结法两种。普通烧结法是将粉末制成坯体,然后在高温 下烧结。而压电烧结法是将陶瓷粉末与有机高分子混合后,压制成形,再在高温下进行烧结。该方法具有成本低、制备周期短等优点,但制备出来的陶瓷材料致密度较低,有一定 的气孔。 2. 真空压制法 真空压制法是一种将陶瓷原材料粉末加热到熔点后,在真空环境下进行压缩成型的方法。该方法制备出来的陶瓷材料致密度高、强度大,但成本较高。 3. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是将金属化合物或有机酸与其他化合物混合后,在加热和干燥后形成凝胶,然后再进行烧结。该方法制备的陶瓷材料致密度高、粒度小,具有高温稳定性、耐腐 蚀性等优点。 1. 凝胶注模法 凝胶注模法是将陶瓷粉末与有机化合物混合后形成凝胶,然后放入注模机内注模,再 进行热处理得到陶瓷制品。该方法制备的陶瓷制品精度高、致密度好,表面光滑。 2. 喷雾干燥法 喷雾干燥法是将含有陶瓷材料的溶液通过高压喷雾器雾化成微小颗粒,然后在气流中 进行干燥得到陶瓷粉末。该方法制备出来的陶瓷粉末粒度小、均匀,但成本较高。 3. 溶液浸渍法 溶液浸渍法是将陶瓷原材料粉末加入到化学制剂的溶液中,使其渐渐凝结成凝胶,然 后进行烧结制品。该方法操作简单,成本低,但制备的陶瓷制品致密度不够。

陶瓷材料的制备和性能表征

陶瓷材料的制备和性能表征 陶瓷材料是一类具有优良性能和广泛应用的非金属材料。与金属材料不同,它 们发挥优异的机械、热学、电学等性质,但相对脆弱和易碎。陶瓷材料涵盖了多种物质,它们的制备方法和性质也是千差万别的。本文将探讨陶瓷材料的制备和性能表征,以及目前的研究进展和挑战。 一、陶瓷材料的制备方法 陶瓷材料的制备方法可分为传统和先进两类。传统方法主要是采用烧结和凝胶 注模成型的方式。烧结是指将粉末在高温下加热使其熔合成固体,通常配合使用压制等形成所需形状。凝胶注模成型则是利用凝胶状态下的陶瓷物质,通过模具注射成型,最终得到制品。这些传统方法已经广泛应用于制备各种陶瓷制品,如陶瓷餐具、陶瓷砖、陶瓷管等。 而随着科技的发展,新型材料的制备方法也越来越多样化。很多学者开始关注 粉末冶金( Powder Metallurgy, PM) 技术在陶瓷材料制备中的应用。PM技术是将陶 瓷粉末通过特殊的成型和烧结技术制成各种形状的制品。如此制造的陶瓷材料,微观结构均匀细致,且具有高密度、高机械强度和高耐磨性等优点。与传统方法比较,PM技术的高效率,良好的可控性和均匀性,越来越得到科研工作者的青睐。 二、陶瓷材料的性能表征 实际应用中,需要测试和评估材料的性能,了解材料的组成、结构和性质。以 下几种方法是常用的陶瓷性能测试方法。 1.成分分析 通过对材料的组成分析,可以详细了解材料的各种元素含量。一般来说,主 要采用X射线荧光光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等分 析技术。

2.结构分析 通过对材料微观形态、晶体结构和成分的分析,了解材料的内部结构和性质。使用X射线衍射、电子显微镜和拉曼光谱等技术进行实验与分析。 3.物理学性能测试 这种测试方法包括热膨胀系数、导热系数、介电常数以及热传导等各类物理学特性的测量。这是具体评估材料相关特性的主要方法。 4.力学性能测量 这种测试方法包括抗拉、抗压、硬度等力学性质的测量,对于制品的生产和性能具有重要的评估作用。 三、陶瓷材料的研究进展和挑战 陶瓷材料,在航空、航天、能源、生命科学等领域具有广泛的应用前景。随着科学技术的不断改进,对陶瓷研究的需求也越来越重要。 尽管已经实现陶瓷制品的高质量制备,但目前存在许多瓶颈,如选择性粉层成型、低体积成型等。从纳米制造到多款仿生材料的研究开发,陶瓷材料还需要进一步创新,以适应复杂环境的需求。同时,如何在生产过程中提高陶瓷制品的稳定性和品质,应该是未来的重点研究任务。 结语 目前,陶瓷材料的研究已经取得了不少的进展。制备方法的改进和成分、结构和性质等性能的长足发展,使得陶瓷材料的性能达到了前所未有的高度。然而,仍需要进一步投入更多的时间和精力进行深层次探索。随着新技术的突飞猛进,也会有更多的应用场景涌现。相信未来,陶瓷材料必将实现更智能、更环保、更可信的应用。

功能性陶瓷材料制备技术的应用

功能性陶瓷材料制备技术的应用随着科技的发展,人们对于新材料的需求越来越大。在众多新 材料当中,功能性陶瓷材料备受关注。功能性陶瓷材料制备技术 是将陶瓷材料与其他元素或化合物结合,赋予其特定的功能,应 用于电子、光学、机械和生物工程等领域。 一、功能性陶瓷材料的概念和种类 功能性陶瓷材料属于无机非金属材料的范畴,具有机械、电子、光学、化学、热学和生物等多方面的功能。根据其性质不同,可 分为磁性陶瓷、超级导体、纳米陶瓷、高分子增强复合陶瓷、氧 化铝和氮化硅等。 磁性陶瓷是指具有磁性的陶瓷材料,如钡铁氧体、硅酸钙铁等。超级导体是指具有极高导电性和超导效应的陶瓷材料,有高温超 导体和低温超导体两种。纳米陶瓷则是指粒径在纳米级别的陶瓷 材料,具有特殊的物理和化学性质。高分子增强复合陶瓷是将高 分子材料与陶瓷材料复合制备而成的新材料。氧化铝和氮化硅则 是目前应用最为广泛的功能性陶瓷材料之一。

二、功能性陶瓷材料制备技术 功能性陶瓷材料制备技术虽然多种多样,但整体流程一般分为粉末合成、成型、烧结、加工等环节。其中,粉末合成是制备功能性陶瓷材料的基础,是通过化学电解或机械研磨等方式将所需的元素混合成粉末。成型方面一般可采用压制、注塑、挤压等方式,将粉末制成成型坯。烧结是保障成型坯在高温下形成均质致密陶瓷的关键步骤,这一步骤可以通过氧化、还原、加压等方法进行。加工则包括切割、打磨、抛光等多种方式,目的是为了加工精度和提高陶瓷的表面平整度。 三、功能性陶瓷材料的应用 由于功能性陶瓷材料具有多种功能,应用也非常广泛。在电子领域,磁性陶瓷可用于磁卡条、磁记录以及医学磁敷等方面;超级导体可用于MRI和磁浮列车等领域。在机械领域,氧化铝和氮化硅具有高硬度、高强度和耐高温等特性,可用于航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。在生物领域,纳米陶瓷已经被应用于生物传感器、细胞培养以及药物释放等领域,具有极大的应用前景。

生物陶瓷材料的制备和应用

生物陶瓷材料的制备和应用 生物陶瓷材料是一种用于医疗领域的材料,它具有良好的生物相容性、耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性等特点。在医疗技术领域,生物陶瓷材料被广泛应用于骨科、牙科、耳鼻喉科等各个领域。生物陶瓷材料的制备主要分为两种方式:物理的制备方式和化学的制备方式。 一、物理的制备方式 物理的制备方式是通过加工原材料来制备生物陶瓷材料。生物陶瓷材料的原材 料通常由氧化铝、二氧化硅、氧化锆等无机化合物构成。制备方式一般为气相沉积法和溶胶-凝胶法。 气相沉积法是利用热化学反应使原材料变成气态,然后在高温高压的环境下在 基材上沉积,最后形成陶瓷层。溶胶-凝胶法是将无机化合物溶解在水中,然后加 入有机物制成凝胶,并在高温环境下进行烧结,最后形成陶瓷材料。 二、化学的制备方式 化学的制备方式是在化学反应中得到生物陶瓷材料。其中包括有溶胶-凝胶法、杯花状沉淀法、高温反应法和水热法等方法。其中溶胶-凝胶法是最常用的方法。 它在溶胶中加入蓝宝石、氧化锆等原料,然后经过凝胶制备完成,再经过煅烧处理得到生物锆瓷材料。高温反应法是将锆粉加入到金属粉和有机溶剂中,然后在高温环境下反应生成锆金属。溶液沉积法则是利用化学反应使一溶液沉积成涂层或材料,并形成高附着力的涂层与基材相结合。 三、生物陶瓷材料的应用 生物陶瓷材料的应用领域非常广泛。它主要应用于骨科、牙科、人工关节、人 工眼球、耳鼻喉科等领域。在骨科领域,生物陶瓷材料主要用于骨植入物、骨胶原修复和替代等方面。在牙科领域,生物陶瓷材料主要用于牙髓替换、牙根封堵等方

面。在人工关节方面,生物陶瓷材料主要用于人工髋关节、人工膝关节等部分置换。在人工眼球方面,生物陶瓷材料主要用于眼球塑形和修补。在耳鼻喉科领域,生物陶瓷材料还被用于制造人工耳蜗等医疗器械。 四、生物陶瓷材料的优缺点 生物陶瓷材料具有良好的生物相容性、抗氧化性、耐磨性和耐腐蚀性等特点。 与传统的金属材料相比,生物陶瓷材料具有优异的生物相容性和耐腐蚀性,可以有效地降低人体对佩戴材料的排斥反应,大大减少了术后感染的风险。此外,生物陶瓷材料具有良好的机械性能和化学稳定性,可以承受人体内高压力、高温度和大量微生物的考验。然而,由于生物陶瓷材料制备需要较高的工艺技术和设备,价格较高,难以普及应用。此外,生物陶瓷材料的生产过程复杂,难以大规模生产,也是一个制约其广泛应用的难题。 综上所述,生物陶瓷材料是一种良好的医疗领域材料,其具有优异的生物相容 性和耐腐蚀性等特点,应用范围也非常广泛。随着科技的不断发展和进步,相信生物陶瓷材料的制备方式和应用领域还会不断拓展和深化,为医疗科技发展做出更大的贡献。

功能性陶瓷材料的研究进展及应用

功能性陶瓷材料的研究进展及应用随着科技的不断发展,人们对材料的要求也越来越高。在各种新材料中,功能性陶瓷材料以其良好的性能和广泛的应用前景受到了研究者们的广泛关注。本文将从其研究进展和应用方面进行探讨。 一、功能性陶瓷材料的研究进展 功能性陶瓷材料是在陶瓷基础材料体系中,通过设计和调控其结构和成分而具有某些特定的功能和应用性能的陶瓷材料。其研究涵盖了多个领域,如电子、能源、环保、医疗等。目前,功能性陶瓷材料的研究进展主要体现在以下几方面: 1. 复合陶瓷材料 复合陶瓷材料是通过将两种或两种以上的陶瓷材料进行复合制备而得到的新材料。这种材料综合了各种陶瓷材料的优点,形成了一种具有多样性能和优异性能的材料。近年来,复合陶瓷材料的研究方向主要集中在特种结构、特殊功能和多功能等方面。例

如,通过调控复合陶瓷材料的结构和成分,实现其对电磁波吸收 和反射的作用,从而为雷达、通信等提供保障。 2. 纳米陶瓷材料 纳米陶瓷材料是指其晶粒粒径小于100纳米的陶瓷材料。由于 纳米级粒子的特殊性质,纳米陶瓷材料拥有许多独特的物理、化 学和机械性能,如优异的力学强度、高的比表面积、良好的导电、导热等性能。例如,纳米氧化铝等陶瓷材料在制备催化剂、高效 增白剂、染料和电池等方面有广泛的应用。 3. 智能陶瓷材料 智能陶瓷材料是一种可改变形态和性能的陶瓷材料。其在作用 力的刺激下,能够发生力学、光学、磁学等方面的变化。近年来,研究者们已经将其应用到诸如医疗、电子、光学、磁性材料等领域。例如,利用智能陶瓷材料制作医用假肢、自适应表面的智能 涂层、光子光钉制备等等。 二、应用前景

功能性陶瓷材料具有优秀的特性和多样的应用前景。其中包括: 1. 医疗领域 由于其能够满足医疗材料在生物相容性、理化性能和生物学功 能等方面的要求,陶瓷材料已被广泛应用于医疗领域。例如,骨 修复材料、人工关节材料、口腔修复材料、种植材料、仿生材料、皮肤修复材料等。 2. 电子领域 目前,功能性陶瓷材料在微波吸收、作为永磁材料和微电子器 件中有广泛的应用。例如,可以研究制备新型纳米陶瓷材料吸波膜,加速新型无线电系统、雷达和微波器件等领域的发展。 3. 环保领域 因为陶瓷材料具有耐腐蚀性、耐磨耗性、高热稳定性等良好的 特性。近年来,陶瓷材料被广泛应用于环保领域。例如:陶瓷材

功能陶瓷材料

功能陶瓷材料 功能陶瓷材料是指对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应,或能使上述某些现象或量值发生相互转化的陶瓷材料。功能陶瓷是一类颇具灵性的材料,它们或能感知光线,或能区分气味,或能储存信息……因此,说它们多才多能一点都不过分.它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企及,有的功能陶瓷材料还是一材多能呢!而这些性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构,又称电子陶瓷。 功能陶瓷材料是陶瓷材料的一种,与大多数陶瓷材料的制备工艺步骤基本相似,一般包括以下步骤:配料→混合→预烧→粉碎→成型→排塑→烧结→后处理(极化、磁化等)。 1、配料: 根据配方(化学反应的配比)和生产需要的数量计算出各种原料所需的质量。用天平称取各原料。为使后面的化学反应顺利进行,原料的颗粒尽量小些(不要超过2 m,.最好为纳米粉),纯度要高。对于配料中用量多的原料,最好先清除其中的有害杂质。 2、混合: 通常使用转动球磨机或振动球磨机进行,有用干法的,也有用湿法的,所用的球大多是玛瑙球。用球磨法不但可以混合,同时还可以使原料颗粒进一步被粉碎。球磨要足够长时间以使各成分原料均匀混合,最大限度地彼此接触,以利于后面的化学反应。当然,混合也可以采用其它方法,只要达到各原料的均匀混合就行。 3、预烧: 混合好的料进行预烧,目的是让各成分间进行化学反应,生成目标化合物。不同的化学反应有不同的条件(温度、压力、气氛等)要弄清这些条件。 4、粉碎、成型: 将预烧后的材料粉碎是为了成型。成型是按使用要求将材料做成某种特定形状的坯体。成型根据不同要求可以采用模压、轧膜等方式。为便于成型,成型前通常要在粉碎的料中加入某种粘合剂。常用粘合剂的配方及重量比为:聚乙烯醇15%,甘油7%,酒精3%,蒸馏水75%;在90℃下搅拌溶化。对模压、粘合剂一般是料粉重量的5%,而对轧膜,则粘合剂要达

《功能陶瓷材料》教学大纲

《功能陶瓷材料》教学大纲 功能陶瓷材料课程大纲 一、课程概述 本课程是材料科学与工程专业的专业课程,旨在介绍功能陶瓷材料的 基本概念、制备方法、性能和应用等方面的知识,培养学生对功能陶瓷材 料的理论与实践操作能力。 二、课程目标 1.理论目标:掌握功能陶瓷材料的基本概念和分类、制备方法、性能 表征和应用领域等知识。 2.实践目标:通过实验操作,培养学生掌握功能陶瓷材料的制备方法、测试技术以及对材料性能的评价能力。 三、教学内容与安排 1.功能陶瓷材料概述 1.1功能陶瓷材料的定义和分类 1.2功能陶瓷材料的应用领域和发展现状 2.功能陶瓷材料的制备方法 2.1陶瓷粉体的制备方法 2.2陶瓷材料成型方法 2.3陶瓷材料的烧结方法 3.功能陶瓷材料的性能表征

3.1功能陶瓷材料的物理性能表征方法 3.2功能陶瓷材料的力学性能表征方法 3.3功能陶瓷材料的热学性能表征方法 4.功能陶瓷材料的应用领域 4.1功能陶瓷材料在电子领域中的应用 4.2功能陶瓷材料在航空航天领域中的应用 4.3功能陶瓷材料在能源领域中的应用 5.功能陶瓷材料实验 5.1陶瓷粉体制备实验 5.2陶瓷材料成型实验 5.3陶瓷材料烧结实验 5.4功能陶瓷材料性能测试实验 四、教学方法 1.理论教学采用讲授和讨论相结合的方式,引导学生参与课堂讨论,拓展知识面。 2.实验教学以实验操作和实验报告为主,通过实践操作提高学生的实验技能和数据处理能力。 五、教材与参考书 1.教材:《功能陶瓷材料》

2.参考书:《陶瓷材料科学与工程》、《陶瓷技术概论》 六、评价与考核 1.平时成绩:占总评成绩的30%,包括课堂参与、作业和学习笔记等。 2.实验成绩:占总评成绩的20%,包括实验操作及实验报告。 3.考试成绩:占总评成绩的50%,包括闭卷考试。 七、教学进度安排 1.第1-2周:功能陶瓷材料概述 2.第3-5周:功能陶瓷材料的制备方法 3.第6-8周:功能陶瓷材料的性能表征 4.第9-12周:功能陶瓷材料的应用领域 5.第13-16周:功能陶瓷材料实验 以上为《功能陶瓷材料》课程的教学大纲,旨在培养学生对功能陶瓷 材料的基本知识和实践操作能力。通过本课程的学习,学生将能够系统地 了解功能陶瓷材料的制备方法、性能表征和应用领域,为将来从事相关研 究和工作打下坚实基础。

高性能陶瓷复合材料的制备与应用

高性能陶瓷复合材料的制备与应用 近年来,高性能陶瓷复合材料在各个领域得到了广泛的应用,其制备和应用也成为了材料科学研究的热点之一。本文将从材料的制备角度出发,探讨高性能陶瓷复合材料的制备方法和其中的一些应用案例。 一、高性能陶瓷复合材料的制备方法 高性能陶瓷复合材料的制备方法有很多种,其中较为常见的有热压烧结、热等静压、电火花以及化学气相沉积等。下面我们将以热压烧结和热等静压两种方法为例进行介绍。 1. 热压烧结制备 热压烧结是一种传统的制备方法,适用于制备块状、板状或薄膜状的陶瓷复合材料。首先,将所需陶瓷材料和增强材料按一定比例混合,并通过球磨等方法得到均匀的混合粉末;然后,在高温高压条件下,将粉末进行压制,使其形成绿体;最后,在高温下进行烧结,使绿体中的陶瓷颗粒互相结合,形成陶瓷复合材料。这种方法制备的材料具有较高的密度和强度。 2. 热等静压制备 热等静压是近年来发展起来的一种新型的制备方法,适用于制备复杂形状和高性能要求的陶瓷复合材料。该方法主要通过两个步骤来完成,即制备绿体和烧结绿体。首先,将所需陶瓷材料和增强材料按一定比例混合,并通过球磨等方法得到均匀的混合粉末;然后,在室温下将混合粉末进行压制成绿体,绿体具有较低的密度和强度;最后,在高温高压条件下将绿体进行烧结,使其形成具有高密度和强度的陶瓷复合材料。这种方法制备的材料具有较高的致密性和抗压强度。 二、高性能陶瓷复合材料的应用案例

高性能陶瓷复合材料具有很多优异的性能,因此在各个领域展示出了广泛的应 用价值。下面我们将以航空航天领域和医疗器械领域为例进行介绍。 1. 航空航天领域应用 在航空航天领域,高性能陶瓷复合材料主要用于制造发动机零部件、制动材料 和热防护材料等。由于高性能陶瓷复合材料具有耐高温、抗腐蚀等特性,能够在极端的工作环境下保持稳定性能,因此广泛应用于发动机内部的涡轮叶片等零部件的制造。此外,其热防护性能也使得陶瓷复合材料成为一种理想的热隔热材料,用于航空航天器的热防护。 2. 医疗器械领域应用 在医疗器械领域,高性能陶瓷复合材料主要用于制造人工关节、牙科修复材料 和人工心脏瓣膜等。高性能陶瓷复合材料的生物相容性良好,不易产生过敏反应,且具有较高的力学强度,因此适用于制造各种医疗器械。举个例子,人工关节中常使用的陶瓷材料能够模拟真实关节的摩擦性能,且寿命长,能够有效缓解关节病患者的疼痛。 总结: 高性能陶瓷复合材料的制备方法多样,每种方法都有其适用范围和特点。同时,其在航空航天和医疗器械等领域的应用也得到了广泛的认可。随着科学技术的进步,高性能陶瓷复合材料的研究和应用将会继续深入发展,为人们的生活和工作带来更多的便利和改变。

材料科学中的功能性陶瓷设计与制备

材料科学中的功能性陶瓷设计与制备 一、介绍 功能性陶瓷是指具有特定的物理、化学、电学、磁学等性能, 并且可以应用于各种领域的陶瓷材料。在材料科学领域中,功能 性陶瓷的设计与制备是一个重要的研究方向。本文将介绍功能性 陶瓷的设计原则、制备方法以及其在不同领域的应用。 二、功能性陶瓷的设计原则 功能性陶瓷的设计需要考虑其特定的应用需求。在设计过程中,以下原则需要被遵循: 1. 材料选择:根据功能性陶瓷的具体应用需求,选择适用的基 础陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆、氮化硅等。材料的选择应考虑 其物理和化学性质,以及价格和可获得性。 2. 添加剂的选择:通过添加适量的添加剂,可以改善陶瓷材料 的性能。例如,添加适量的钙钛矿型添加剂可以提高陶瓷材料的 热稳定性和电介质性能。 3. 结构设计:结构设计是功能性陶瓷的关键步骤。通过设计不 同的孔隙结构和晶体结构,可以调控陶瓷的物理、化学、电学等 性能。例如,设计具有多孔结构的陶瓷,可以提高其载气性能和 吸附性能。

4. 晶体界面的调控:功能性陶瓷的性能往往与晶体界面的性质 密切相关。通过调控晶界的稳定性、结晶度和相互作用能力,可 以改善陶瓷的性能。例如,通过控制陶瓷表面的晶格缺陷和氧化层,可以提高其化学稳定性和表面反应活性。 三、功能性陶瓷的制备方法 功能性陶瓷的制备方法多种多样,常见的包括以下几种: 1. 传统烧结法:将陶瓷粉末压制成型后,在高温下进行烧结处理。烧结过程中,陶瓷粉末颗粒会发生结合,形成致密的陶瓷体。 2. 凝胶法:通过溶液中的凝胶化反应,使陶瓷粉末均匀分散在 溶胶中,并在经过凝胶转化和热处理后形成致密的陶瓷体。 3. 电化学沉积法:将金属离子通过电流沉积到电极上,形成陶 瓷薄膜。这种方法可以制备较薄的陶瓷膜,并且可以在复杂形状 的基底上进行制备。 4. 气相沉积法:通过气相反应,使气体中的化合物沉积在基底上,并在高温下形成陶瓷薄膜。这种方法制备的陶瓷薄膜具有较 高的纯度和致密性。 四、功能性陶瓷在不同领域的应用 功能性陶瓷具有广泛的应用领域,以下是几个常见的应用领域:

功能陶瓷材料学

功能陶瓷材料学 功能陶瓷材料学是研究陶瓷材料的特殊功能和应用的学科。陶瓷材料具有许多独特的性能和特点,如高温耐热、耐腐蚀、绝缘性能好等,因此在许多领域有广泛的应用。功能陶瓷材料学的研究主要包括材料的结构与性能关系、制备工艺、应用性能等方面。 功能陶瓷材料的结构与性能关系是功能陶瓷材料学研究的重要内容之一。陶瓷材料的结构特点决定了其性能。例如,氧化铝陶瓷的高温耐热性能与其晶粒尺寸和晶界结构有关。研究人员通过调控材料的晶粒尺寸和晶界结构,改善了氧化铝陶瓷的高温性能。此外,功能陶瓷材料的结构还包括孔隙度、孔径分布等因素,这些结构特征对材料的吸附性能、气体渗透性等性能有影响。 制备工艺是功能陶瓷材料学研究的另一个重要内容。不同的制备工艺对材料的性能有着重要影响。例如,陶瓷材料的制备方法包括干法和湿法两种。干法制备的陶瓷材料具有较高的密度和较好的力学性能,适用于一些要求高强度的应用。湿法制备的陶瓷材料具有较好的成型性能,可以制备出复杂形状的陶瓷制品。此外,功能陶瓷材料的制备工艺还包括烧结工艺、涂层工艺等,这些工艺的优化可以改善材料的性能。 功能陶瓷材料的应用性能是功能陶瓷材料学研究的重要目标之一。陶瓷材料具有很多独特的性能,可以应用于电子器件、航空航天、

化工等领域。例如,氧化铝陶瓷在电子器件中的应用可以提高电子器件的散热性能。氮化硅陶瓷具有较好的耐热性和耐腐蚀性,可以应用于高温工况下的零件和耐腐蚀材料。此外,陶瓷材料还可以制备成陶瓷薄膜、陶瓷涂层等形式,以满足不同领域的需求。 功能陶瓷材料学的研究对于陶瓷材料的开发和应用具有重要意义。通过研究陶瓷材料的结构与性能关系,可以设计制备出具有特定性能的陶瓷材料。通过优化制备工艺,可以提高陶瓷材料的性能和可靠性。通过研究陶瓷材料的应用性能,可以拓展陶瓷材料的应用领域。因此,功能陶瓷材料学的研究对于推动陶瓷材料的发展和应用具有重要作用。 功能陶瓷材料学是研究陶瓷材料的特殊功能和应用的学科。其研究内容包括材料的结构与性能关系、制备工艺和应用性能等方面。通过研究陶瓷材料的结构与性能关系,优化制备工艺,探索陶瓷材料的应用性能,可以推动陶瓷材料的发展和应用。功能陶瓷材料学的研究对于提高陶瓷材料的性能和拓展应用领域具有重要意义。

陶瓷材料制备与性能研究

陶瓷材料制备与性能研究 随着工业的不断发展和人们对环境和资源的关注,陶瓷材料作为一种常见的无 机非金属材料,具有良好的物理、化学和机械性能,成为了广泛应用的材料之一。陶瓷材料的制备和性能研究一直是材料科学中备受关注的领域之一。本文将从几个方面来介绍陶瓷材料制备和性能研究的发展现状和问题。 一、陶瓷材料制备的方法 陶瓷材料的制备一般有两种方法:传统烧结方法和新型制备方法。 传统烧结方法是指将陶粉经过制备、成型、烧成等工艺,最终形成陶瓷制品的 方法。这种方法制备出来的陶瓷材料成型度高、密度均匀,具有优良的物理和化学性能,但其制备过程时间长、成本高,而且加工难度大,且难以控制其微观结构和性能。 新型制备方法则是指利用化学合成、热喷涂、浸渍、凝胶注模等方法,通过特 殊的化学反应来形成陶瓷材料的方法。这种方法制备出来的陶瓷材料成型度高、形貌多样,具有优良的物理、化学性能,同时能够有效地控制其微观结构和性能,但具有制备周期和成本高等问题。 二、陶瓷材料的性能 陶瓷材料具有良好的物理、化学和机械性能,是一种重要的高科技材料。其中,其热稳定性和耐腐蚀性非常突出,成为了陶瓷材料的重要特征。 热稳定性能指的是材料的退火稳定性,也就是材料在高温环境下的抗氧化性、 高温蠕变、耐热冲击等性能。陶瓷材料的热稳定性较好,可在较高温度下长期工作,尤其在高温下具有高强度和高硬度,不容易变形、老化以及产生裂纹,而且还具有优异的导热、导电性能。

耐腐蚀性是指材料在酸、碱、盐等介质中的抗腐蚀性能。陶瓷材料具有优良的 耐酸、耐碱、耐盐腐蚀性能,具有非常高的耐腐蚀性,长期在腐蚀介质中工作不易变质,长寿命。 三、陶瓷材料性能研究的发展 随着现代科技的不断发展,陶瓷材料性能研究的重要性愈发凸显。因此,研究 人员们在陶瓷材料制备和性能研究领域中做出了大量的努力。 一方面,研究人员通过掌握新型制备方法,研发出各种功能性陶瓷材料,如纳 米陶瓷、透明陶瓷、超硬陶瓷、生物医用陶瓷等等,这些新型陶瓷材料的诞生为人们解决了很多问题,例如超硬陶瓷用于高速切削、纳米陶瓷用于光电领域等领域。 另一方面,研究人员通过深入探究陶瓷材料微观结构,以及机械、热、化、光 等领域的特性和效应,来探寻陶瓷材料的物理本质、制备工艺和性能优化。研究人员采用的研究手段包括微观分析、机械测试、热分析、热力循环、光谱分析等方法。 总之,陶瓷材料在当代科技的应用范围越来越广泛,未来的研究中,将会有更 多新型陶瓷材料的出现以及陶瓷材料的性能优化。基于人们对资源和环境的保护和关注,陶瓷材料的绿色制备和环境保护将会成为未来研究中的重要方向。

工程陶瓷的制备及其在航天航空领域的应用研究

工程陶瓷的制备及其在航天航空领域的应用 研究 工程陶瓷是一种性能优异的高科技材料,广泛应用于航天、航空、汽车、机械等领域。它具有高温耐受性、耐磨性、抗腐蚀性 等优异性能,可以承受高强度的载荷和复杂的工况环境。本文将 介绍工程陶瓷的制备方法及其在航天航空领域中的应用。 一、工程陶瓷的制备方法 1.陶瓷注模法 陶瓷注模法是一种常用的制备工程陶瓷的方法。它利用陶瓷粉 末和高分子树脂混合,形成注模料,通过注射成型、脱模、预热、烧结等工艺制成产品。该方法具有生产周期短、精度高等优点, 适用于制备形状尺寸复杂的工程陶瓷。 2.热等静压法 热等静压法是一种高温高压下制备工程陶瓷的方法。它将陶瓷 粉末放入模具中,在高温高压下加热压制,使粉末颗粒结合为一体,形成坚固的陶瓷材料。该方法具有制备材料致密、性能稳定 的优点,适用于制备需承受高强度载荷的工程陶瓷。 3.凝胶注模法

凝胶注模法是一种新型的制备工程陶瓷的方法。它先将金属离 子和有机物混合,形成凝胶,然后将凝胶注入模具中,通过水热 处理、干燥、烧结等工艺制成产品。该方法具有制备陶瓷精度高、致密性好等优点,适用于制备形状尺寸精确的工程陶瓷。 二、工程陶瓷在航天航空领域的应用 1.火箭喷口 火箭喷口是航天领域中关键的部件之一。由于其需要在高温和 高压的复杂环境中运行,因此需要具有高温耐受性、耐磨性等高 性能材料。工程陶瓷具有这些性能,因此成为了理想的火箭喷口 材料。目前,中国已成功地使用工程陶瓷制成火箭喷口和燃烧室 等部件。 2.飞机喷气发动机部件 飞机喷气发动机是航空领域中必不可少的部件。它需要承受高温、高压、高速等复杂的工况环境。工程陶瓷具有高温耐受性、 抗腐蚀性、耐磨性等性能,能够承受这种环境,因此成为理想的 飞机喷气发动机部件材料。目前,国外已经成功使用工程陶瓷制 成了飞机喷气发动机叶片和导叶等部件。 3.航天飞行器外部热防护材料 在进入大气层以及从大气层再次升空的过程中,航天飞行器会 经历高温、高压、高速等极端环境。为了保护航天飞行器免受这

新型陶瓷材料的合成与应用

新型陶瓷材料的合成与应用随着科技的不断进步,材料科学也在不断的创新和发展。其中新型陶瓷材料就是一个比较新颖的发明,它具体是什么东西呢?简单来说,它是一种以氧化物和碳化物为主要成分的高性能无机非金属材料。本文将会介绍新型陶瓷材料的合成方法、基本性质以及应用领域。 一、新型陶瓷材料的合成方法 据了解,新型陶瓷材料的制备方法主要分为两类:粉末冶金法和溶胶-凝胶法。下面我们来介绍一下这两种方法。 1. 粉末冶金法 粉末冶金法是利用固态反应或者化学反应在高温下制备陶瓷材料。一般而言,它包括干燥、混合、成型、烧结等工艺步骤。其中干燥和混合是比较重要的步骤,因为这些步骤会直接影响材料的成分和形态。如果这些步骤处理不当,就容易引起严重的质量问题。

2. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是一种比较复杂的制备方法。它首先是制备一个溶胶,也就是把前驱体或者金属盐物质溶解在一定的溶剂中,然后 再凝固成一个均质的凝胶。接着,在高温下进行热处理,就可以 得到所需的陶瓷材料。溶胶-凝胶法制备陶瓷的优点在于其成分均 匀性高,结晶度优良,制备工艺较为简单等等。 二、新型陶瓷材料的基本性质 新型陶瓷材料相比于传统陶瓷材料,有以下四个明显的特点。 1. 耐磨性强 新型陶瓷材料的摩擦系数很小,也没有软化的状态,因此具有 良好的耐磨性能。实验表明,它的耐磨性比传统的材料高出数倍。 2. 抗氧化性强

新型陶瓷材料不容易受到氧化的影响,因此,可以在高温环境 下使用,而且寿命相对较长。 3. 耐高温性能好 新型陶瓷材料在应用时,能够承受高达2000℃的高温,因此在一些高温环境下仍能长时间运行。 4. 电绝缘性能强 新型陶瓷材料的绝缘性好,可以用于电气领域,并且其绝缘性 能不容易受到其它因素影响,因此非常可靠。 三、新型陶瓷材料的应用领域 新型陶瓷材料有广泛的应用领域,涉及到市场的多个细分领域。以下列举几个典型的应用场景供大家参考。 1. 航空领域

制备创新高性能陶瓷材料的方法和应用

制备创新高性能陶瓷材料的方法和应用 陶瓷材料,在日常生活中已经随处可见,从厨房餐具到汽车制 造都离不开它们的存在。随着科技的不断进步,人们对陶瓷材料 的性能要求也变得越来越高。如何制备出创新、高性能的陶瓷材料,成为材料科学家们不断探索和研究的方向。 一、晶相设计 晶相设计是将不同结构、成分和形态的晶体合并成复合陶瓷材 料的科学。通过晶相设计制备的陶瓷材料具备多种性能,比如高 热导率、疏水性以及高力学强度等。例如,将钛酸锶(SrTiO3) 和硬质钼(Mo)合并起来,可以制备出一种特别耐腐蚀的陶瓷材料,适合用于化学、冶金等行业。 二、气凝胶技术 气凝胶技术又称为超轻陶瓷技术,是在温和条件下凝结气体而 制成的凝胶。该技术制备出的陶瓷材料具有密度低、比表面积大、热阻小等特点。近年来,由于其极小的尺寸和特殊的物理和化学 性质,已经被广泛运用于催化、传感和能源材料等领域。 三、克服与超越瓶颈钨酸锆/碳纳米管复合材料

与传统的陶瓷材料相比,复合陶瓷材料在强度、硬度、韧性等 性能方面表现更加突出。近年来,钨酸锆/碳纳米管复合材料因其 极高的耐磨性、高温度强度和优异的导电性,受到越来越多的关注。它广泛用于高温环境下的摩擦、磨损和腐蚀工况中,如航空、航天和车辆等领域。 四、 3D打印技术 3D打印技术已经在制造业中得到广泛的应用。相较于传统加 工方法,3D打印技术可以制造出更加复杂、形状更加多样化、性 能更优异的陶瓷制品。此外,在医学领域,3D打印技术也被应用 于制造人工关节和其它医疗器械等。 五、应用前景 随着科技的不断发展,陶瓷材料的应用前景也越来越广阔。未 来陶瓷材料将被应用于更多行业,在其性能方面将有更多的创新。例如,在自动化行业中,陶瓷材料通常用于制造传感器等高精度 设备;在能源材料行业,陶瓷材料被用于制造太阳能电池等可再 生能源设备。

功能性材料的制备和应用

功能性材料的制备和应用 随着人们对于材料科学的需求不断增加,越来越多的功能性材 料被制备出来并应用于科技、医疗、环保等领域。这些材料具有 独特的性质和功能,可以用于制造各种设备和器具,提高生产效 率和产品质量,同时也有助于环境保护和人类健康。 1.高性能材料的制备 高性能材料是指具有超强的力学、物理、化学等性质的材料, 一般适用于高科技领域。例如,碳纤维、高分子材料、新型陶瓷 材料、晶体管等都是高性能材料。这些材料的制备需要复杂的工 艺和先进的技术,同时也需要耐心和专业知识。 碳纤维是一种轻质、高强、高刚度的材料,常用于航空航天、 汽车、体育器具等领域。碳纤维的制备需要在高温下进行高压碳 化反应,然后把碳化的纤维经过高温石墨化处理。最终得到的碳 纤维可以根据需要进一步制备成复合材料。 高分子材料是一种由大分子聚合而成的材料,具有优异的机械、热学、电学等性质。高分子材料可以制备成各种型号的聚合物,

如PVC、PE等,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。高分子材 料的制备需要充分的调查和实验,掌握聚合反应的机理和控制方法。 新型陶瓷材料是指采用新型材料制备工艺,通过陶瓷粉末的成型、干燥、烧结等步骤制成的陶瓷材料。新型陶瓷材料具有精细 的结构、优异的物理、化学等性质,广泛应用于能源、环保、电 子器件等领域。 2.生物医用材料的制备 生物医用材料是指应用于医疗卫生领域的材料,用于医疗诊断、治疗和修复人体组织。生物医用材料有机吸收材料、生物降解材料、人造器官材料等。这些材料需要与人体组织相容,不会产生 排异反应,同时也需要具有适当的生物活性。 有机吸收材料常常用于手术缝合线、胆汁引流管等领域。这些 材料由可吸收的天然或合成高分子材料制成,用于短期内的医疗 修复。这些材料的制备需要对于消化酶和细胞的反应进行深入的 研究。

智能陶瓷材料的制备及响应性能研究报告

智能陶瓷材料的制备及响应性能研究报告 摘要: 本研究报告旨在探讨智能陶瓷材料的制备方法以及其在响应性能方面的应用。 通过对智能陶瓷材料的制备过程进行详细介绍,并对其响应性能进行系统分析,以期为相关领域的研究提供参考和指导。 1. 引言 智能陶瓷材料是一类具有特殊功能的陶瓷材料,其具备对外界刺激的响应能力,如温度、压力、电场等。智能陶瓷材料在生物医学、传感器、电子器件等领域具有广泛的应用前景。 2. 智能陶瓷材料的制备方法 2.1 原料选择 智能陶瓷材料的制备过程首先需要选择适合的原料。常用的原料包括氧化物、 非氧化物、有机物等。 2.2 制备工艺 智能陶瓷材料的制备工艺多样,常见的方法包括固相反应、溶胶-凝胶法、高 温烧结法等。不同的制备工艺对材料的性能和结构有着重要影响。 3. 智能陶瓷材料的响应性能研究 3.1 温度响应性能 智能陶瓷材料对温度的响应性能是其最为常见和重要的特性之一。通过改变材 料的结构和成分,可以调控其对温度的敏感性和响应速度。 3.2 压力响应性能

智能陶瓷材料对压力的响应性能在传感器和机械领域有着广泛的应用。通过改 变材料的微结构和添加适当的掺杂剂,可以提高其对压力的敏感性和线性响应范围。 3.3 电场响应性能 智能陶瓷材料的电场响应性能是其在电子器件领域的重要应用方向。通过改变 材料的晶格结构和添加适当的掺杂剂,可以调控其对电场的响应性能。 4. 结论 本研究报告对智能陶瓷材料的制备方法和响应性能进行了综合分析和总结。通 过对智能陶瓷材料的制备过程和响应性能进行深入研究,可以为相关领域的应用提供理论依据和实验指导。 关键词:智能陶瓷材料,制备方法,响应性能,温度响应,压力响应,电场响 应

信息功能陶瓷材料及应用 (1)

信息功能陶瓷材料及应用 材料五班石海军信息材料-是为实现信息探测、传输、存储、显示和处理等功能而使用的材料。〔信息就是用符号、信号或消息所包含的内容,来消除客观事物认识的不确定性。〕信息材料包括:信息探测材料,信息传输材料,信息存储材料,信息处理材料。 信息探测材料:对电、磁、光、声、热辐射、压力变化或化学物质敏感的材料。可用来制成传感器,用于各种探测系统,如电磁敏感材料、光敏材料、压电材料等。 信息传输材料:主要用于对电子信息的传输,如光纤、电缆等等。 信息存储材料:包括磁存储材料、光存储材料、磁光存储材料、相变存储材料、铁电介质存储材料、半导体动态存储材料等等。 信息处理材料:包括对各种电子信息的处理、加工以及转换,使其发挥相应功能的材料。 按材料种类分类:半导体信息材料,信息功能陶瓷材料,有机信息材料信息薄膜材料,等等. 信息功能陶瓷材料〔陶瓷是以无机非金属矿物为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。〕 信息功能陶瓷的制备工艺:氧化物法/固相反应烧结法,湿化学法,复合法。 氧化物法/固相反应烧结法。优点:工艺成熟、成本低廉,适合于批量化大生产。缺点:材料成分容易偏析,性能难以精确控制。

1原料的选择与处理 选择原料是非常重要的环节,因为原料的纯度、活性与结晶结构是影响产品性能的重要因素。原料是直接参加固相反应并生成功能陶瓷的组成成分,从而从根本上决定着材料的性能。不同产地的原料或即使是相同厂家的原料在纯度、活性、颗粒形状和粒径分布、杂质含量等方面差别很大,进而对陶瓷的性能产生较大的影响。 2计算、配料 原料确定后,配方就是决定产品性能的关键了,选择不同的配方就意味着得到不同性能的材料。具体的配方多数是在系统研究的成果和理论的定性指导下按照使用要求确定的。 3一次球磨 球磨是影响产品质量的重要工序。一次球磨得目的主要是混合均匀,以利于预烧时固相反应完全。球磨中通过介质球与原料的撞击、碾压、摩擦将粉料磨细并混合均匀,粉料比表面积上升,自由能上升,从而使烧结时固相反应加快而且完全。球磨时要合理的选择球磨介质以及介质大小的配比,料、球和水的配比、球磨的时间等,以提高球磨质量和效率。 4预烧 预烧通常指低于烧结温度下将一次球磨后的粉料煅烧数小时(一般在700~1200℃保温几个小时),主要目的是为了使各种氧化物初步发生化学反应,减少烧结时产品的收缩率。预烧温度的选择对于控制收缩率、粉料活性以及最终烧结温度的确定都有很大影响。 5二次球磨 预烧过的粉料会出现结块,经过破碎后,加入适量的添加剂,要进行二次球磨。二次球磨的主要作用是将预烧料碾磨成一定颗粒尺寸的的粉体,使粉料的粒径分布较窄,以利于成型。 二次球磨的时间对材料电磁性能有很大的影响,球磨时间太短,则粉料粒径偏大,球磨时间太长,不但对粉料粒径影响不大,反而会带入杂质,从而降低材料的性能。 6造粒 为了提高成型效率与产品质量,需要将二次球磨后的粉料与稀释的粘合剂混合,研磨混合均匀后,过筛成一定尺寸的颗粒。造粒后的粉料要求有一定的分散性、流动性要好,非常细的颗粒要少,这样成型时就能很快地流进并填满模具内的空间,这样有利于成型样品的均匀性。

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