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特种陶瓷的高压烧结技术

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2章特种陶瓷成型工艺.11.12

2章特种陶瓷成型工艺.11.12

3）造粒的方法
A.一般造粒法：将坯料加入适当的塑化剂后，经 混合过筛，得到一定大小的团粒。
B.加压造粒法：将坯料加入塑化剂后，经预压成 块，然后破碎过筛而成团粒。
C.喷雾造粒法：把坯料与塑化剂混合好（一般用 水）形成料浆，再用喷雾器喷入造粒塔进行雾化、 干燥，出来的粒子即为较好的团粒。
D.冻结干燥法：将金属盐水溶液喷雾到低温有机 液体中，液体立即冻结，然后使冻结物在低温减 压条件下升华，脱水后进行热分解，可获得所需 的成型粉料。
MgO
CaO
SiO2
wt%
93
1.3
1.0
4.7
用原料氧化铝、滑石、碳酸钙、苏州高岭土配制，求出其质 量百分组成。
[解] 设：氧化铝、碳酸钙的纯度为100%；滑石为纯滑石 （3MgO • 4SiO263.5%， H2O 4.8%；苏州高岭土为纯高岭土（Al2O3•2SiO2 • 2H2O ），其理论组成为Al2O3 39.5%，SiO2 46.5%，H2O 14%。
➢ 制备蜡浆时，在粉料中加入少量的表面活性剂（一般为 0.4~0.8%，如蜂蜡等），可以减少石蜡的含量，改善成型性能 等。
➢ 料浆的性能指标如下： 1）稳定性 是指料浆在长时间加热而不搅拌的条件下，仍然保 持其均匀不分层的性能。通常用稳定性指标来表示：
u=V0/Vt
式中 u -------稳定性指标； V0-------被测试的料浆体积（cm3） Vt -------加热后分离出的蜡液体积（cm3）_
② 原料中如有水分则需烘干，否则要扣除水分。
例 1 ： 配 方 为 (Ba0.85Ca0.15)TiO3 ， 采 用 BaCO3 ， CaCO3 ，TiO2原料进行配料，计算出各原料的质 量百分比。[见表2-1（P44）]

特种陶瓷的成型方法

特种陶瓷的成型方法
干式等静压制原理图
¾ 干压等静压成型的特点：
¾ 干式等静压更适合于生产形状简单的长形、壁薄、 管状制品。
¾ 这种方法可连续操作，操作周期短，适用于成批生 产。但产品规格受限制，因为加压塑性模不能经常 更换。
目前大量使用的主要是湿袋法。
3.热等静压成型
热等静压也称为高温等静压，是用金属箔代替橡皮 模，用气体代替液体，使金属箔内的粉料均匀受压。 通常所用的气体为氦气、氩气等惰性气体。结。
特种陶瓷的主要成型方法可分为： ① 压力成型方法，如干压成型、冷等静压成型、干袋式
等静压成型等。 ② 可塑成型方法，如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。 ③ 浆料成型方法，如料浆浇注、离心浇注、流延成型、
热压铸等。 ④ 注射成型。 ⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、
直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。
挤压成型时将真空练制的泥 料放入挤制机内，这种挤制 机一头可以对泥料施加压力， 另一头装有机嘴即成型模具。 通过更换机嘴，能挤出各种 形状的坯体。也有将挤制嘴 直接安装在真空练泥机上， 成为真空练泥挤压机，挤出 的制品性能更好。
棒和管材的挤压成型
Á 挤压机适合挤制棒状、管状(外形可以是圆形成多 角形，但上下尺寸大小一致)的坯体，然后待晾干 后，可以再切割成所需长度的制品。一般常用挤 制φl～30 mm的管、棒及壁厚可小至0.2mm左右细 管等。随着粉料质量和泥料可塑性的提高，也用 来挤制长100～200mm，厚0.2～3mm片状坯膜，半 干后再冲制成不同形状的片状制品，或用来挤制 100～200孔/cm2的蜂窝状或筛格式穿孔瓷制品。
3 4～ 12 14 17 18 20 25 30 40 50 10
0. 0.3 0.4 0.5 0.6 1.0 2.0 2.5 3.5 5.5 7.5 2

浅谈特种陶瓷技术的新发展

浅谈特种陶瓷技术的新发展

要烧结方法有 ： 压烧结法 、 压烧结／ 常 热 热 等 静 压 烧 结 法 、 应 烧 结 法 、 相 烧结 法 、 反 液 微 波 烧结 法 、 电弧 等 离 子烧 结 法 、 自蔓 延烧 结法 、 相沉积法等 。 气 ２． 特种 陶瓷 的精密 加工 ４ 特种陶瓷属于脆性材料 ， 度高、 硬 脆性 大， 其物 理 机 械 性 能（ 尤其 是 韧 性和 强 度 ） 与 金 属材 料 有 较 大 差 异 ， 工性 能 差 ， 工难 加 加 度 大 。 此 ， 究 特 种 陶 瓷 材 料 的 磨 削 机 因 研 理 ， 择 最 佳 的 磨 削 方 法 是 当 前 要 解 决 的 选
大 气 压 以 下制 造 金 钢 石 ， 效 率 比 现 在 普 其 遍 采 用 的低 温 低 压 等 离子 体 技 术 高 ｌ ０ 。 ２倍 超 高 温 技 术 具 有 如 下 优 点 ： 生 产 出 能 用 以 往 方 法 所 不 能 生 产 的物 质 ； 够 获 得 能 纯 度极 高的 物 质 ： 产率 会 大 幅 度 提 高 ； 生 可 使作业程序简化 、 行。 易 目前 ， 超 高温 技 在 术 方 面居 领 先 地 位 的是 日本 。 统计 ， ０ ０ 据 ２ ０ 年 １本 超 高 温 技 术 的 特 种 陶 瓷 市场 规 模 也 ３ 将 会超 过 ２ 万亿 日元 。 外 ， 解 法 制 备 粉 ０ 此 溶 末、 化学 气相 沉 积 法 制 备 陶瓷 粉 末 、 胶 Ｋ 溶 凝 胶法 生产 莫 来 石 超 细 粉 末 以 及等 离子 体 气 相 反 应 法 等 也 引 起 了人 们 的 关 注 。 这 在 几种方法 中， 大部分是近 年开发研究 出 绝 来的或是在近期得以完善 的。 ２ ２成型 ．
的研 究 与发展 提 供 帮助 。 关键词 ：ห้องสมุดไป่ตู้特种 陶瓷 技术 发展 中 图分 类 号 ： ｓ ３ ９６ ｒ 文 献 标 识 码 ： Ａ

特种陶瓷的制备工艺综述及其发展趋势

特种陶瓷的制备工艺综述及其发展趋势
特种 陶瓷 的制备工艺综述及其发展趋势
肖艳
（ 东 省 江 门 化 工材 料公 司 ， 门 广 江 ５９ ０ ） ２ １０
摘
要 ： 文 主要 介 绍 了 粉 末 陶 瓷 原 料 的 制备 技术 、 种 陶瓷 成 形 工 艺 、 结 方 法 以及 未 来 的发 本 特 烧
展趋 势 。目前 ， 种 陶 瓷 中 的粉 末 冶 金 陶 瓷工 艺 已取 得 了 很 大进 展 ， 仍 有 一 些 面 临 急 需 解决 的 特 但
艺工序 比较 复杂 、 能大 、 耗 工期 长 ， 于大 而长 的薄 壁制 对
品， 由于其不易充 满模具型腔而 不太适宜 。 （） ２ 挤压 成形 将粉 料 、 粘结 剂 、 润滑 剂等 与水 均匀 混合 ． 后将 塑 然
（） ２ 气相合 成法
气相合 成法 有蒸发 凝聚法 （ 物理 气相 沉积 、Ｖ 和 Ｐ Ｄ）
究特种 陶瓷制备技术 至关重要 。
末 粒径越小 ， 表面积越 大 ， 单位质 量粉末 的表面积（ 比表 面 积１ 越大 ， 结时进行 固相扩散物质 迁移 的界 面就越 多 ， 烧 即 越 容易致密化 。 制备现代 陶瓷材料所用粉 末都是亚微米（ ＜
ｌ ｍ 级超 细粉末 ， １ 且现在 已发展 到纳米级超 细粉 。粉末 颗 粒 形状 、尺 寸分布 及相结构 对 陶瓷的性 能也有 着显著 的 影响。 粉末制 备方法 很多 ，但 大体 上可 以归结 为机械研 磨
及氟化 物等 ） 制成 的陶瓷。它主要用于高温 环境 、 机械 、 电 得 更 加 重 要 。 由于 陶瓷材料 是采用 粉末烧结 的方 法制造 的 ，而 烧 子、 宇航 、 医学工 程等方 面 ， 成为 近代 尖端科 学 技术 的重
要组成部 分。 种陶瓷作 为一种 重要的结构材料 ， 特 具有高 结 过程主要是 沿粉料 表 面或 晶界 的固相 扩散物质 的迁 移 因此界面和表 面的大小起着至关 重要 的作用 。 是 就 强度 、 高硬度 、 耐高温 、 耐腐蚀等优 点 ， 无论在 传统工 业领 过 程。 粉末 的粒径是 描述粉 末品质 的最重要 的参数 。因为 粉 域． 还是 在新兴 的高技术 领域都有着广 泛的应用 。 因此研 说 ．

特种陶瓷

特种陶瓷
四、氧化铝陶瓷的低温烧结
由于氧化铝熔点高达2050℃，导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高，从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体或高质量的燃料以及高级耐火材料作窑炉和窑具，这在一定程度上限制了它的生产和更广泛的应用。因此，降低氧化铝陶瓷的烧结温度，降低能耗，缩短烧成周期，减少窑炉和窑具损耗，从而降低生产成本。
预烧方法不同、添加物不同、气氛不同，预烧质量也不一样。工业中预烧氧化铝时，通常要加入适量添加物，如 、 、 等，加入量一般为0.3%～3%，添加物可以降低预烧温度、促进晶型转化、排除Na2O等杂质。硼酸盐除碱效果好，氟化物可促进晶型转变，且收缩大、活性好。还原气氛也有利于排除Na2O等杂质。
预烧质量还与预烧温度有关：预烧温度偏低，则不能完全转变成 -Al2O3且电性能降低；若温度过高，粉料烧结， -Al2O3晶粒异常长大、硬度高，不易粉碎，且烧结活性低，制品难以烧结，不利于形成均匀的结构。一般情况下，Al2O3粉体煅烧温度控制在1400～1450℃。
湿化学法制备的Al2O3粉体粒径可达到纳米级，粒径分布范围窄，化学纯度高，晶体缺陷多。因此化学法粉体的表面能与活性比机械法粉体要高得多。采用这种超细Al2O3粉体作原料不仅能明显降低氧化铝瓷的烧结温度（可降150℃—300℃），而且可以获得微晶高强的高铝瓷材料。
4.2通过瓷料配方设计掺杂降低瓷体烧结温度
物料
-Al2O3
苏州土
CaCO３
BaCO３
烧骨石
ZrO2、CeO2、La2O3
Wt%
91
3
1.5
0.5
2
2
3.采用特殊烧成工艺降低瓷体烧结温度
采用热压烧结工艺，在对坯体加热的同时进行加压，那么烧结不仅是通过扩散传质来完成，此时塑性流动起了重要作用，坯体的烧结温度将比常压烧结低很多，因此热压烧结是降低Al２O３陶瓷烧结温度的重要技术之一。目前热压烧结法中有压力烧结法和高温等静压烧结法（ＨＩＰ）二种。ＨＩＰ法可使坯体受到各向同性的压力，陶瓷的显微结构比压力烧结法更加均匀。就氧化铝瓷而言，如果常压下普通烧结必须烧至1800℃以上的高温，热压20ＭＰａ烧结，在1000℃左右的较低温度下就已致密化了。热压烧结技术不仅显著降低氧化铝瓷的烧结温度，而且能较好地抑制晶粒长大，能够获得致密的微晶高强的氧化铝陶瓷，特别适合透明氧化铝陶瓷和微晶刚玉瓷的烧结。此外，由于氧化铝的烧结过程与阴离子的扩散速率有关，而还原气氛有利于阴离子空位的增加，可促进烧结的进行。因此，真空烧结、氢气气氛烧结等是实现氧化铝瓷低温烧结的有效辅助手段。

LiTaO3压电陶瓷烧结工艺的优化

LiTaO3压电陶瓷烧结工艺的优化
第 ３ 卷第 ３ １ 期 ２ １ ９月 ００年
《 陶瓷学报》
Ｊ 『 ０ＩＲＮＡＬ ＣＥＲＡＭ Ｉ ＯＦ ＣＳ
Ｖｏ ． ． １ ３１ ＮＯ． ３ Ｓ ｐ． ０１ ｅ ２ ０
文 章 编 号 ：０ ０ ２ ７ （０ ０ ０ － ３ １－４ １０ － ２８ ２ １ ）３ ０ ９－ － ０
乙醇和大小不同的氧化铝磨球， 在球磨机上球磨湿混
２ 小时。 ４ 在湿混之后立即蒸发烘干 。 先将湿混烘干后 的粉末装入塑料胶套 中 ，统一压制成 １ｍ ６ ｍ的圆
柱体 ， 然后在 ２０ ａ ０ＭＰ 的压 力下冷等静压成型 ， 保持
压力 ５ ｉ。冷等静压成型后的坯体在硅钼棒电阻炉 ｍｎ 中空气气氛下常压烧结。 同时混合烘干的粉末装入内 径为 ３ｍ 的石墨模具 ，为 了防止试样与模具在 ０ｍ 烧结过程中发生反应及便于出模 ， 装料前在模具内壁 涂一层 Ｂ Ｎ涂料 ， 粉末与上下石墨垫片之间用石墨纸
性， 到了 １６ 年 ， ９５ 用提拉法成功地生长 出 ＬＴ Ｏ 的 ｉａ ３ 大单晶， 对它的研究有了迅速的进展【 ｉａ 。 ｌ Ｔ Ｏ 单晶 】 。Ｌ 具有良好的光 电性能 ，大量的研究集 中在 ＬＴ Ｏ 单 ｉａ 。 晶的生长方面 ， ＬＴ Ｏ 作为铁 电陶瓷材料 ， 而 ｉａ 。 对其烧
结行为、 微观结构和性能方面的研究甚少。 ＬＴ Ｏ 纯 ｉａ ３ 很难烧结致密化 ， 少量氧化物或氟化物的加入 ， 有助 于其烧结致密化［１ ２。由于纯 ＬＴ Ｏ 的烧结致密化困 － ， ３ ｉａ ￣
难， 从而大大限制了其在铁 电、 压电陶瓷方面的应用。
因此 ，制 备致 密的纯 ＬＴ Ｏ 压 电陶 瓷尤 为重 要 。为 ｉａ 。
无压烧结和热压烧结工艺对纯 ＬＴ Ｏ 压电陶瓷的烧 ｉａ 。 结Ｉ－ Ｅ进行了初步研究 。

碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用

碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用

碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用摘要：碳化硼陶瓷是一种新型功能陶瓷材料，具有硬度高、高温强度大、抗热震性好和抗蚀性强等特点，广泛应用于航空航天、石油化工等领域。

本文介绍了碳化硼陶瓷的性能、制备方法及在防弹领域的应用进行了探讨。

关键词：碳化硼陶瓷；烧结工艺；防弹领域1引言碳化硼是一种新型功能陶瓷材料，具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、抗磨损等优良特性，广泛应用于航空航天、石油化工等领域。

碳化硼陶瓷因其具有超高硬度（HV7000）、高温强度（1000℃）和高强度（1800 MPa），同时又具有良好的韧性和抗热震性，被誉为“陶瓷中的钻石”。

因此，对碳化硼陶瓷烧结工艺及其在防弹领域的应用将具有良好的现实意义。

2碳化硼防弹陶瓷的制备方法2.1 无压烧结无压烧结是一种既简便又经济的制备方法，其所需要的主要设备有冷压压制机和烧结炉。

目前，碳化硼陶瓷无压烧结成型工艺主要有灌浆成型工艺、凝胶注模成型工艺、冷等静压成型工艺等。

通过单向挤压的方法，获得了足够加工强度的坯料。

冷等静压可获得致密、受力均匀的毛坯，其性能显著改善，逐渐成为高性能碳化物制品的普适性成形技术。

纯B4C的无压烧结是一种极难实现的材料，其致密化过程中的孔洞缺陷及致密程度是决定材料性能的重要因素。

结果表明，烧结温度、粉体尺寸对致密程度有较大的影响。

粉体材料对碳化硼陶瓷的烧结性有很大的影响。

粉体越细，加热速度越快，对提高致密度越有利。

随着粉体尺寸的减小、比表面积的增大，烧结驱动力增大：提高粉体的表面积、提高烧结温度，使致密性得到提高，致密度达到56%-71%。

迅速的加热有利于获得高的致密性的良好的显微组织，这是由于挤压能够被加热到这样的温度，在微观组织变粗化之前发生致密化。

结果表明，在2250-2350℃的高温下，使用含氧量≤3 m的超细粉，是实现纯碳化硼无压烧结的关键。

1.2 热压烧结热压烧结是在高强石墨模中填充干燥混合均匀的碳化硼粉末，并在加热的同时，对其进行单向加压，从而达到成形与烧结的目的。

特种陶瓷03-3

特种陶瓷03-3

但对于烧成的陶瓷来说，还是有害， 但对于烧成的陶瓷来说 ， 还是有害 ， 氧 缺位，导致金属离子变价， 缺位 ， 导致金属离子变价 ， 对电容器来 电子电导。 说，使↑电子电导。 电子电导 初期还原， 初期还原，后期瓷件烧 熟转为氧化 蒸汽作用 水 蒸汽作用
对有的陶瓷烧结是有用的， 对有的陶瓷烧结是有用的，MgO、CaO 、
促进机理： 促进机理：H2O→OH-+O2-：吸附粉体表面 进入表面晶格结构中 →正离子空位
离开表面
→氧缺位
有的陶瓷不利： 有的陶瓷不利： ZnO +H2O→Zn(OH)2 ZnO+3H2O+CO2→ZnCO +Zn(OH)3 在烧结过程中， 排出→ 在烧结过程中，H2O、CO2排出→坯体结构疏松 、 排出 ↓致密
2、最高烧结温度/保温时间 最高烧结温度/
最高烧结温度与保温时间可以协调的 对烧结温宽的材料而言：烧结温度高， 对烧结温宽的材料而言：烧结温度高，保温时间短 烧结温度低，保温时间长 烧结温度低，
前提条件：一次晶粒成熟，晶界明显，晶角120。， 前提条件：一次晶粒成熟，晶界明显，晶角 未过分二次粒长，收缩均匀，无气孔，致密， 未过分二次粒长，收缩均匀，无气孔，致密，耗能 少
4、相对密度 、
ρv ρ
ρa ρ
二、坯体密度与致密烧结
坯体密度大小→粉粒接触情况 坯体密度大小 粉粒接触情况 坯体密度大：接触好，利于传质，↑致密。 致密。 坯体密度大：接触好，利于传质， 致密 坯体密度小：接触面少，再高的烧结温度→多 坯体密度小：接触面少，再高的烧结温度→ 孔陶瓷
3
温度因素对烧结影响
易挥发成分的气氛控制
挥发性高物质，烧时向大气扩散， 挥发性高物质，烧时向大气扩散， 失去准确计量比 补 偿 措 施 坩埚盖烧 气氛板夹烧 在配方中添加过量挥发物质

陶瓷材料的烧结与原理

陶瓷材料的烧结与原理

陶瓷材料的烧结与原理陶瓷材料烧结原理与⼯艺摘要：到⽬前为⽌，陶瓷烧结技术⼀直是⼈们不断突破的领域，本⽂从陶瓷烧结的分类、影响因素、反应机理分别加以介绍，并列举了⼀些传统和先进的烧结技术，分析了它们的优缺点及应⽤的范围。

关键词：陶瓷材料；影响因素；反应机理；烧结⽅法；Sintering Theory and Technology of Ceramics Abstract:So far, the people of ceramic sintering technology has been constantly breaking the field, this paper classification of ceramic sintering, influence factors, reaction mechanism be introduced separately, and listed some of the traditional and advanced sintering tech- nology, analyzes their advantages and disadvantages and application Range.Key words:Ceramic materials; factors; reaction mechanism; sintering method;0 前⾔陶瓷(Ceramic)的主要制备⼯艺过程包括坯料制备、成型和烧结。

其⽣产⼯艺过程可简单地表⽰为：坯料制备、成型、⼲燥、烧结、后处理、成品。

制备：通过机械或物理或化学⽅法制备坯料，在制备坯料时，要控制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱⽔脱⽓，以及配料⽐例和混料均匀等质量要求。

按不同的成型⼯艺要求，坯料可以是粉料、浆料或可塑泥团；成型：将坯料⽤⼀定⼯具或模具制成⼀定形状、尺⼨、密度和强度的制品坯型（亦称⽣坯）；烧结：⽣坯经初步⼲燥后，进⾏涂釉烧结或直接烧结。

特种陶瓷压电陶瓷的性能与结构

特种陶瓷压电陶瓷的性能与结构

结课论文开题报告2014 年4月 13日特种陶瓷的力学性能与压电陶瓷的结构原理和性能参数引言： 随着新技术革命的，功能陶瓷愈来愈受到世界各国的重视，品种日益增多，应用也愈来愈普遍。

几乎在工业、宇航、军工等所有的领域都可以找到特种题 目: 特种陶瓷的力学性能与压电陶瓷的结构原理和性能参数学 院： 化学工程学院专业班级： 材料化学112班学生姓名： 顾鹏 学 号： 2011121272 指导教师：陶瓷的应用。

应该指出，许多陶瓷都具有十分优异的综合性能。

摘要：特种陶瓷是发展高新技术的物质基础，也是改造传统产业的必备条件，因此材料科学被列为对世纪六大高科技领域之一。

特种陶瓷是新材料的一个组成部分，由于它具有其他材料所没有的各种优良性能，耐高温、高强度、重量轻、耐磨、耐腐蚀、优异的电、磁、声、光等物理特点，它在国民中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金和生物等各方面都有广阔的应用前景，成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料，在国防现代化建设中，武器装备的发展也离不开特种陶瓷材料。

除此之外，在当今世界各国把环境保护作为重要的问题来考虑时，以环境保护、生活优化为背景的环境净化功能陶瓷的研究与开发也必然对改善人类生存环境，实施可持续发展战略起到积极的推动作用。

Abstract: special ceramics is the material basis for the development of high technology, is the transformation of traditional industries essential condition, so the materials science is listed as the six major high-tech fields. Special ceramics is a part of the new material, because it has excellent resistance to various other materials do not have, high temperature resistance, high strength, light weight, corrosion resistance, wear resistance, excellent electrical, magnetic, acoustic, optical and other physical characteristics, it is in the national energy, electronics, aerospace, machinery, automobile, metallurgy and biological aspects have broad application prospects, has become the industry technology is the key technology in the essential material, in the modernization of national defense construction, the development of weapons and equipment also cannot do without special ceramic materials. In addition, the environmental protection as an important consideration in the world, with environmental protection, life optimization as the background of the environmental research and development of functional ceramics are bound to improve human living environment, implementing the strategy of sustainable development plays a positive role in promoting.关键词：特种陶瓷、压电陶瓷、性能1特种陶瓷定义特种陶瓷又称精细陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大 ... 在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能。

特种陶瓷

特种陶瓷

4.1压电陶瓷简介
4.1.2 压电效应 4.1.2.1正压电效应 正压电效应―施加压力在压电晶体上， 会产生电荷。
4.1.2压电效应 4.1.2.2逆压电效应
逆压电效应——施加电压在压电晶 体上会产生应变。
4.2压电陶瓷的械振动转换成电信号 压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小 ，最多不超过本身尺寸的千万分之一 压电陶瓷频率稳定性好，精度高及适用频 率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长 ，特别是在多路通信设备中能抗干扰性强
表1 特种陶瓷的分类及应用 种类 高温陶瓷 性能 1500℃以上高温短期使用 1200℃以上高温长期使用 高强韧性、超塑性等 热稳定性及化学稳定性好等 压电、光电、电光等 超导性能 磁导率和矫顽力大，硬度高 透明、红外光、荧光性能好 生物和化学功能 应用 空间和军事技术、航空航天发动 机、柴油机耐热部件等 航空航天、模具、轴承、密封环 、阀门、 化工设备、高速切削刀具、防弹 装甲等 电子工业（电子元器件） 电子、能源、信息、交通、生物 医学等 微波器件、量子无线电等 激光技术、发光材料、光导纤维 等 生物器官等
特种陶瓷 Special Ceramics
目录
1.特种陶瓷的简介及发展
2.特种陶瓷的分类
3.高韧性陶瓷 4.压电陶瓷 5.发展前景
1.特种陶瓷的简介及发展 特种陶瓷（Special Ceramics）也被称为 先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、高性能陶 瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷。 它主要是指以高纯度人工合成的无机化合 物为原料、采用现代材料工艺制备的、具有 独特和优异性能的陶瓷材料。 通常具有一种或多种功能，如：电、磁、 光、热、声、化学、生物等功能；以及耦合 功能，如压电、热电、电光、声光、磁光等 功能。
4.3压电陶瓷的一般工艺

景德镇特种陶瓷生产流程

景德镇特种陶瓷生产流程

景德镇特种陶瓷生产流程景德镇是中国传统的陶瓷制作中心，而在陶瓷领域，特种陶瓷则更是充满特殊意义。

下面我们就来了解一下景德镇特种陶瓷的生产流程。

一、原料配比特种陶瓷的原料需要精细，配比也非常重要。

一般情况下，特种陶瓷的配比包括氧化铝、硅酸盐、氧化锆等。

具体的配比需要根据生产的不同用途进行精细调整。

二、成型特种陶瓷的成型有多种方法，包括压制、注塑、挤出等。

其中，注塑和挤出的方法更加先进，可以制作更复杂的形状和结构。

三、烘干成型后的特种陶瓷需要先烘干，除去水分。

一般情况下，烘干温度要控制在100-200℃之间，时间也需要根据不同产品的尺寸和要求进行精细调整。

四、烧结烘干后的特种陶瓷需要进行烧结，这是整个生产过程中最关键的一步。

烧结温度要高达1500-1800℃，时间也需要持续数小时。

在这个过程中，原料的化学成分会发生变化，形成坚硬的结构。

五、抛光和涂层特种陶瓷产品的表面一般需要进行抛光和涂层。

抛光可以使特种陶瓷表面更加光滑，涂层可以提高其抗腐蚀和耐磨性能。

六、检测特种陶瓷产品在生产过程中需要进行多次检测，包括成型前的原料检测、成型后的尺寸和外观检测、烧结后的性能检测等。

只有通过严格的检测，才能保证特种陶瓷的质量和性能。

七、包装和出货特种陶瓷产品生产完成后，需要进行包装和出货。

在包装时，要根据产品的特点和尺寸进行精细调整，以避免产品在运输过程中遭受损坏。

以上就是景德镇特种陶瓷的生产流程，需要注意的是，特种陶瓷对原料的精细和烧结的质量要求非常高，因此生产过程中需要非常小心谨慎。

只有通过严格的检测和生产流程，才能保证特种陶瓷的质量和性能。

特种陶瓷概述

特种陶瓷概述

特种陶瓷概述摘要本文主要叙述了国内特种陶瓷市场发展和生产现状，讲述了相关的制备方法和最新的相关技术前沿工艺，最后展望了特种陶瓷未来的发展趋势。

关键词特种陶瓷；市场现状；制备工艺；发展规模前言特种陶瓷也称为先进陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷等，突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限，主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料，有时还可以与金属进行复合形成陶瓷金属复合材料，是一种采用现代材料工艺制备的，具有独特和优异性能的陶瓷材料。

已成为现代高性能复合材料的一个研究热点。

特种陶瓷于二十世纪发展起来，在近二、三十年内，新产品不断涌现，在现代工业技术，特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。

许多科学家预言：特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中，必将占据十分重要的地位。

特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能，可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。

一些经济发达国家，特别是日本、美国和西欧国家，为了加速新技术革命，为新型产业的发展奠定物质基础，投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷，因此，特种陶瓷的发展十分迅速，在技术上也有很大突破。

1.发展现状1.1市场情况：与20年前相比，目前我国特陶行业结构变化巨大，私营企业、外资企业的数量和比重迅猛增加，特别是外资企业增长势头迅猛，约占我国全部特陶企业的10%左右。

当前在电子陶瓷行业中，股份制和三资企业市场竞争力最强。

我国特陶市场的开放和市场规模的潜力，吸引许多国外企业纷纷进入，投资不断增加，规模逐步扩大，其投资模式已从最初的产品输入（经销产品）到生产输入（投资设厂），再到应用研究输入（设立实验室），对我国本土特陶企业带来巨大挑战。

1995年我国特种陶瓷产品销售额80亿元人民币（约合10亿美元），其中电子陶瓷约占70%，约56亿元；结构陶瓷占30%，约为24亿元。

相当于日本的1/9、美国的1/5，与欧洲的市场规模相当。

搪瓷工艺及品质要求

搪瓷工艺及品质要求

搪瓷工艺及品质要求搪瓷工艺及品质要求是指搪瓷制作过程中的技术要求和产品质量要求。

搪瓷是一种将金属基材表面涂覆特种搪瓷涂层的工艺，经过高温烧制形成一种坚硬、耐腐蚀、美观的陶瓷材料。

下面将从搪瓷工艺和品质要求两个方面来详细介绍。

一、搪瓷工艺要求1.基材处理：搪瓷工艺的第一步是对金属基材进行处理，包括去除杂质、清洗、抛光等工序，保证基材表面的洁净和平整。

2.涂覆搪瓷涂层：对处理后的基材进行涂覆搪瓷涂层，搪瓷涂层需要具备良好的附着力和抗腐蚀性能，能够与金属基材牢固结合，并且不易脱层、开裂或产生气泡等缺陷。

3.烧结：涂覆搪瓷涂层的基材需要经过高温烧结，使搪瓷涂层与基材融为一体。

烧结的温度和时间需要控制得当，以保证搪瓷涂层的硬度和耐磨性。

4.修整和检验：经过烧结后的搪瓷产品需要进行修整和检验，包括修剪边缘、打磨光洁、检查涂层是否完整等。

同时，还需要进行各项功能性能的检测，如耐酸碱性、耐冲击性等。

二、搪瓷品质要求1.涂层质量：搪瓷产品的品质首先取决于其涂层的质量。

涂层应具有均匀、光滑的表面，无明显缺陷和瑕疵，如气泡、毛刺、裂纹等。

2.硬度和耐磨性：搪瓷产品应具有较高的硬度和耐磨性，能够抵抗日常使用中的划痕和磨损。

3.耐腐蚀性：搪瓷产品的涂层应具有良好的耐酸碱性，能够抵抗酸碱物质的侵蚀。

4.耐温性：搪瓷产品应具有较高的耐温性，能够在高温环境中保持涂层的稳定性和美观性。

5.质感和外观：搪瓷产品的质感和外观是品质的重要体现。

产品表面应光滑、亮丽，无划痕和变色，并且色泽均匀鲜艳。

6.安全性：搪瓷产品在使用过程中应具有较好的安全性，不含有害物质，不易释放有害气体，不会对人体健康产生危害。

综上所述，搪瓷工艺及品质要求对于保证搪瓷产品的性能和外观质量起着至关重要的作用。

制造商需要通过科学的工艺控制和严格的质量检验来确保搪瓷产品的质量达到标准要求，同时也需要不断提升工艺和技术水平，满足市场和消费者的需求。

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特种陶瓷的高压烧结技术
摘要：特种陶瓷的性能主要取决于其烧结工艺。

为获得均一致密的陶瓷结构而发展出各种各样的烧结工艺，每种工艺都有其特有的优势与不足。

高压烧结制备功能陶瓷材料可以有效地降低烧结温度，缩短烧结时间，增进致密化，减少污染，提高样品的性能，具有快速、洁净、高致密度的特点。

关键词：特种陶瓷高压烧结
一．特种陶瓷
特种陶瓷，又称精细陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类。

在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能，如：电、磁、光、热、声、化学、生物等功能；以及耦合功能，如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。

二．特种陶瓷的烧结
现在特种陶瓷烧结机理已出现了气相烧结、固相烧结、液相烧结及反应液体烧结等四种烧结模式。

目前，特种陶瓷的主要烧结方法有:常压烧结法、热压烧结/热等静压烧结法、反应烧结法、液相烧结法、微波烧结法、电弧等离子烧结法、自蔓延烧结法、气相沉积法等。

它们材料结构机理与烧结驱动力方式各不相同，尤其传统陶瓷和大部分电子陶瓷烧结依赖于液相形成、粘滞流动和溶解再沉淀过程，而对于高纯、高强结构陶瓷烧结，则以固相烧结为主，它们通过晶界扩散或点阵扩散来达到物质迁移。

三．高压烧结
1.定义
高压烧结就是在给陶瓷粉体或具有一定致密度的坯体加热同时施加很高的压力，以实现陶瓷的压力烧结。

与普通常压烧结工艺不同，高压烧结过程中，除了粉末的表面自由能的变化为烧结驱动力外，同时还有外加压力作为烧结驱动力，从而影响了烧结进程。

由于烧结驱动力的增大，高压可以使得许多其它方法不能烧结的陶瓷实现烧结;其它方法可以烧结的则可以进一步改善其性能同时降低烧结温度，缩短烧结时间，有利于工艺控制。

一般来说，同种陶瓷用普通无压烧结和高压烧结相比，高压的材料密度高，质地要均匀。

同时，因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化，所以，高压烧结可以获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。

而且，高压的封闭型使得样品不易受到污染，还可减少挥发性物质的挥发，其优点是显而易见的。

由于高压工艺的上述特点，尤其是由于现代高技术陶瓷的发展，高压烧结工艺越来越受到人们的重视。

2.原理
高压烧结与热压烧结类似，都是在烧结过程中对试样施加外加压力，但高压烧结压力较热压烧结要大很多。

高压烧结中存在普通烧结过程所没有的晶界滑移传质和挤压蠕变传质两种作用。

通常情况下，认为烧结过程分为两个阶段：第一阶段，即烧结初期，外加压力首先使颗粒的接触区发生塑性屈服，各类蠕变机制促进物质迁移，同时原子或空位发生体积扩散和晶界扩散，晶界中的位错可能沿晶界攀移，导致晶界滑动。

在烧结的第二阶段，上述机制仍然存在，只不过孔洞成为孤立的闭孔，位于晶界相交处。

同时，并不排除在晶粒内部存在的微孔。

在常压烧结条件下，应力水平不足以使材料全部屈服发生塑性流动，但在高压下，应力水平已足够使材料大部分屈服发生塑性流动。

因此，热压烧结和高压烧结之所以能够有效实现陶瓷材料的致密化烧结，主要是因为其与无压烧结相比，烧结驱动力不仅有表而能，还有外部高压提供的额外驱动力，从而促进烧结致密化并降低烧结温度。

以上机理可根据默瑞的
热压致密化方程(塑性流动理)来解释:
式中:n为致密材料球壳单位体积内的孔隙数:为终极相对密度;
为材料的表而张力;
为材料的屈服极限，与烧结温度有关，随烧结温度的升高而降低;
为烧结时施加的压力。

可知:当烧结温度不变时，增加压力可提高密度;当压力不变时，温度升高，密度也提高;在密度保持不变时，增大压力P将使增加，即烧结温度降低。

由此可见，高压烧结均可实现在烧结致密化的同时降低烧结温度。

3.优点
虽然高压烧结对设备要求比较苛刻，但是高压是合成新材料和探索改进现有材料性能最有力的手段之一。

作为一种极端的物理条件，高压能够有效地改变物质的原子间距和原子壳层状态，特别是可以改变对固体的结构和性质起决定性作用的界面原子状态。

高压对物质的晶体结构、电子状态和物理性质的影响以及高压新相的研究是探索新型材料和常压下无法制备的新材料以及改进常态材料性能的基础。

在很高的压力作用下，物质内部的晶体结构、电子结构和原子(分子)间的相互作用都将发生变化并伴随一系列物理性质的改变。

因此，高压烧结具有明显的优点，如可使素坯快速致密化，降低烧结温度，减少烧结时间，增大烧结体的密度和硬度，从而提高坯体的力学等性能。

在其他条件相同的烧结条件下，对经过1500℃,1600℃,1700℃与1800℃烧结样品做扫描电镜观察。

如图1所示，在1500℃时晶界有晶界相出现，部分晶粒不完整，而这时A1N烧结体的热导率也仅为76. 9W/(m ·K) 。

在1600℃时，晶粒整体有所增大，但尺寸不均一，且多数晶粒还未发育成完整的晶型。

随着温度的升高，在1700-1800℃可明显观察到杂质相减少，样品的晶粒长大且尺寸均匀，晶型逐渐饱满完整，呈现出明显的六方结构，此时的热导率达到了109.6 W/(m " K)。

说明烧结温度的提高使得A1N陶瓷充分烧结，晶界相减少，晶粒饱满，晶粒与晶粒之间的接触更紧密，有利于热导率的提高。

图1 不同温度下A1N烧结体的SEM图像
四．总结
高压烧结就是在给陶瓷粉体或具有一定致密度的坯体加热同时施加很高的压力，以实现陶瓷的压力烧结。

高压烧结与热压烧结类似，都是在烧结过程中对试样施加外加压力，但高压烧结压力较热压烧结要大很多。

高压烧结中存在普通烧结过程所没有的晶界滑移传质和挤压蠕变传质两种作用。

高压烧结具有明显的优点，如可使素坯快速致密化，降低烧结温度，减少烧结时间，增大烧结体的密度和硬度，从而提高坯体的力学等性能。

参考文献：
【1】特种陶瓷材料的研究进展葛伟青唐山学院，唐山:063000
【2】特种陶瓷的制备工艺综述及其发展趋势肖艳广东省江门化工材料公司，江门529100
【3】A1N陶瓷的高压烧结研究李小雷吉林大学
【4】温度对高压烧结氮化铝陶瓷热导率的影响王利英，李小雷，宿太超，李尚升，李晓虎河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454010 燕山大学材料科学与工程学院，河北秦皇岛066004
【5】特种陶瓷烧结致密化工艺研究进展杨路，姜淑文，王志强，林海大连工业大学材料科学与工程系，大连116030
【6】粉末冶金原理巨黄培云北京:冶金工业出版社。