玻璃陶瓷的特性与用途
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新兴材料 53、精细控制下的煅烧以获得微细陶瓷粒子。
溶胶-凝胶法可用来制备陶瓷和玻璃,其产物可以是纤维、也可以是粉末。
蒸馏提纯的醇盐(由金属氧化物与酒精反应形成)的水解也是溶胶-凝胶法的一个变量。
从溶体中沉淀出的氢氧化物是形状统一的球形亚微米粒子,而烧结不会明显改变这些人们期望的特征。
尽管溶胶-凝胶法的处理成本较高、生产周期也很长,但因溶体制备、成型和烧结工艺简便,形成的陶瓷性能突出,对于氧化物粉末,诸如氧化铝、氧化锆和氧化钛等,它仍不失为一种颇具吸引力的制备方法。
近来,关于溶胶蒸发相的方法成为研究热点,它可以获得粒径小至10~20nm 的微细陶瓷粉末(如氧化物、碳化物、氮化物、硅化物和硼化物等),这种方法需要一个具有高能量输出的蒸发热源,如电弧、等离子射流或者激光束等,而粉末在载气中致密化后被碰撞过滤器或静电收集器从气流中分离出来,有时在化学气相沉积(CVD )工艺中,会直接在基体上致密化成膜。
先进陶瓷材料的制备往往分为多个步骤或数段操作,每个操作由若干交互作用的变量(时间、温度、压力等)决定,这些变量通过对材料宏观和微观组织的特殊作用机制影响最终产品的质量。
当延性良好的金属材料通过塑性变形成型时,每一步的加工都会对材料施加载荷并可以暴露材料的缺陷(例如:奥氏体不锈钢具有冷拔加工到细小皮下注射针头尺寸的能力,就强有力地证明了其组织结构的完整性)。
单个陶瓷粒子通常是脆性不可变形的,因此,陶瓷材料的制备流程一般会避免塑性变形加工;同时,因缺陷会在加工后继续存在,但变得不可见或会导致实际上的局部破坏,也存在巨大的固有风险。
先进陶瓷的最终性能对各种形式的结构性异质是高度敏感的,特种陶瓷和高新产品技术的进步使得无损监测技术在陶瓷制备的关键阶段得到长足的应用。
在先进陶瓷的设计阶段,应特别强调对整个产品制备计划应用下列指导方针: 1、先驱体材料,特别是超细粉末,应科学地确定其特征参数; 2、每一步工艺操作都应该精确地研究和控制; 3、应将整个操作流程与无损检测技术有机结合。
玻璃陶瓷的结构和性能研究玻璃陶瓷是一种具有特殊结构和优异性能的材料,广泛应用于建筑、电子、化工、医疗等领域。
在本篇文章中,我们将探讨玻璃陶瓷的结构及其对性能的影响,并重点讨论其机械性能、热性能和光学性能。
玻璃陶瓷的结构主要由非晶相和晶相组成。
非晶相是指无规则排列的原子或分子,具有非晶体的特性;晶相则是指有序排列的晶体结构,具有晶体的特性。
这种结构的特殊性使得玻璃陶瓷既保留了玻璃的无定形性,又具备了陶瓷的高硬度和抗压性能。
从机械性能方面来看,玻璃陶瓷具有较高的硬度和强度。
其硬度通常在6至9之间,相比于一般的玻璃材料更具有抗刮擦和耐磨损的能力。
而强度方面,则依赖于玻璃陶瓷中晶相的含量与形态,晶相的存在可以增加材料的韧性和强度。
因此,在制备玻璃陶瓷时,可以通过控制晶相的形成和分布来调节其机械性能。
热性能是玻璃陶瓷另一个重要的性能指标。
与普通玻璃相比,玻璃陶瓷具有更低的热膨胀系数和更高的热稳定性。
这使得玻璃陶瓷能够在极端温度条件下保持相对稳定的形状和性能,广泛应用于高温环境中。
此外,玻璃陶瓷还具有较好的导热性能和耐高温性能,可用于制造高温传感器和耐火材料。
光学性能也是玻璃陶瓷的一大特点。
玻璃陶瓷具有较高的透明度和较低的光波导损耗,使其在光学器件领域有着广泛的应用。
玻璃陶瓷的结构可以控制光的传播和散射,从而使其具备了优异的光学性能。
此外,玻璃陶瓷还具有较好的抗辐射性能,使其在核工业等领域得到了广泛应用。
除了上述性能以外,玻璃陶瓷还具备一些其他的特点。
例如,玻璃陶瓷具有化学稳定性高、阻燃性好、抗腐蚀性强等优点。
这使得玻璃陶瓷成为一种理想的材料选择,能够满足各种特殊环境下的需求。
尽管玻璃陶瓷具有许多优异的性能,但其制备过程较为复杂,成本较高,限制了其在某些领域的广泛应用。
为了进一步推动玻璃陶瓷的发展,研究人员需要不断探索新的制备方法、改善其性能,并寻求与其它材料的复合应用。
总之,玻璃陶瓷是一种独特的材料,具有特殊的结构和优异的性能。
玻璃陶瓷介绍文案玻璃陶瓷是一种新型的耐高温、耐腐蚀、无毒环保的材料,被广泛应用于玻璃制造、电子、化工、制药等行业。
以下是关于玻璃陶瓷的详细介绍:一、定义玻璃陶瓷又称高硼硅玻璃,其主要成分是硅酸盐和氧化硼,通过高温烧结而成。
玻璃陶瓷的物理性质、化学性质和热学性质十分稳定,因此广泛应用于高科技领域。
二、特性1.耐高温性能突出:玻璃陶瓷具有较高的软化点和良好的耐热性,可耐受高温达1500℃以上的条件,同时具有良好的稳定性和抗震性。
2.耐腐蚀性强:玻璃陶瓷在强酸、强碱、氧化剂和还原剂等化学物质的作用下具有很强的抗腐蚀能力,与材料接触时不会释放有毒物质。
3.良好的绝缘性能:玻璃陶瓷具有优异的绝缘性能,可在高温、高压条件下保证电气绝缘。
4.高强度和耐磨性:玻璃陶瓷的硬度高、强度大、耐磨性好,耐冲击性强。
5.透明度高:玻璃陶瓷透明度高,可作为光学元件使用。
三、应用1.玻璃陶瓷密封件:玻璃陶瓷密封件广泛应用于电子、微电子、压电、真空、生物医学等领域的封装、连接、隔离和支撑等方面。
2.玻璃陶瓷塔板:玻璃陶瓷塔板应用于化学工业的分离和纯化过程中,因其具有良好的耐腐蚀性、低压降、低阻力等特点。
3.玻璃陶瓷光学元件:玻璃陶瓷可制成透镜、棱镜、窗口、反射镜等光学元件,广泛应用于半导体制造、激光技术、医学影像、太空探测等领域。
4.玻璃陶瓷保温材料:可以根据不同的应用场景,设计制造不同形状和尺寸的保温材料。
总之,玻璃陶瓷作为一种新型材料,具有很多优良的物理、化学和机械性质,并广泛应用于电子、化工、医疗等领域,将会在未来得到更广泛的使用。
玻璃和陶瓷的领域用途玻璃和陶瓷是两种常见的无机材料,具有广泛的应用领域。
以下是玻璃和陶瓷在不同领域的用途:1. 建筑和装饰领域:玻璃在建筑和装饰领域中应用广泛。
例如,玻璃窗可以提供采光和通风,并为室内提供天然的光线。
玻璃还可以用于制作隔断、门、幕墙等。
另外,玻璃的透明性和光泽性使其成为装饰材料的理想选择,可以用于制作花瓶、灯具、餐具等。
陶瓷在建筑领域中也有广泛应用。
例如,瓷砖是一种常见的地板和墙壁装饰材料,因为其防水、耐火和易清洁的性能。
陶瓷砖还可以制成各种各样的花纹和颜色,满足不同的装饰需求。
此外,陶瓷还可以用于制作洗手盆、马桶等卫生设备。
2. 化工和制药领域:玻璃在化工和制药领域中起到了重要作用。
由于其耐腐蚀性和不易受化学物质影响,玻璃容器广泛用于存储和运输化学试剂和药品。
例如,实验室中常用的试管、烧杯、瓶子等都是由玻璃制成的。
此外,玻璃还可以用于制作反应器、蒸馏装置等化工设备。
陶瓷在化工和制药领域中也有应用。
陶瓷具有优异的耐高温性能,可以耐受高温反应和热震,因此在化工反应器和炉窑等高温设备中广泛应用。
此外,陶瓷具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性,可以用于储存酸碱等化学物质。
3. 汽车和航空航天领域:玻璃在汽车工业和航空航天领域有重要应用。
汽车前挡风玻璃、侧窗玻璃和后视镜都是由玻璃制成的。
随着技术的发展,玻璃不仅可以提供基本的采光和视觉功能,还可以具备声学隔绝、防紫外线和隐私保护等特殊功能。
在航空航天领域,玻璃可以用于制作舷窗、仪器面板和照明设备等。
陶瓷在汽车和航空航天领域中也有广泛应用。
由于其高强度、低密度和耐高温性能,陶瓷可以用于制作发动机部件、刹车盘和催化器等汽车零部件。
在航空航天领域,陶瓷可以用于制作发动机的涡轮叶片、热隔板和导电涂层。
4. 电子和光学领域:玻璃在电子和光学领域有广泛应用。
平板显示器、电视和手机屏幕都采用了不同种类的玻璃。
由于其透明、平整和无色的特点,玻璃可以用于制作光学仪器、透镜、放大器和投影仪等。
玻璃和陶瓷的特性和制作一、玻璃的特性1.玻璃是一种非晶态材料,主要由硅酸盐、二氧化硅和碱金属等成分组成。
2.玻璃具有透明度高、硬度大、脆性好、化学稳定性好等特性。
3.玻璃的熔点较高,一般为1500℃左右,但具体熔点因玻璃成分的不同而有所差异。
4.玻璃具有良好的导热性和绝缘性。
5.玻璃对光的折射率较高,可用于制造眼镜、显微镜等光学仪器。
二、陶瓷的特性1.陶瓷是一种由天然矿物质或合成原料经高温烧结而成的材料,主要由氧化物、硅酸盐等成分组成。
2.陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐高温性等特性。
3.陶瓷具有良好的化学稳定性,不易与其他物质发生反应。
4.陶瓷的导热性和导电性较差,但可通过添加导电物质来改善。
5.陶瓷可制成各种形状,适用于制造工艺品、日用品、建筑材料等。
三、玻璃的制作1.制作玻璃的主要原料有石英砂、碳酸钠、石灰石等。
2.玻璃的制作过程包括配料、熔融、成型、退火等步骤。
3.配料过程中,根据需要添加不同的颜料和金属氧化物,以获得不同颜色的玻璃。
4.熔融过程中,将配料放入熔炉中,加热至1500℃左右,使原料熔化成液态玻璃。
5.成型过程中,将熔融的玻璃倒入模具中,冷却固化,制成所需形状的产品。
6.退火过程中,将成型后的玻璃制品放入退火炉中,缓慢冷却至室温,以消除内应力,提高玻璃的强度和透明度。
四、陶瓷的制作1.制作陶瓷的主要原料有粘土、石英、长石等。
2.陶瓷的制作过程包括原料处理、成型、干燥、烧结等步骤。
3.原料处理过程中,将粘土进行研磨、筛选,以获得合适的粒度。
4.成型过程中,将处理后的原料放入模具中,通过手工或机械压制,制成所需形状的产品。
5.干燥过程中,将成型后的陶瓷制品放置在干燥架上,自然晾干或使用烘箱进行干燥,以消除水分。
6.烧结过程中,将干燥后的陶瓷制品放入高温炉中,加热至高温(一般为1000℃-1300℃),使陶瓷颗粒结合成坚固的体。
五、玻璃和陶瓷的用途1.玻璃广泛应用于建筑、家具、医疗、电子、光学等领域,如玻璃窗、玻璃杯、玻璃瓶、眼镜等。
生物玻璃陶瓷摘要:本文介绍了生物玻璃是由SiO2, Na2O, CaO, P2O5等氧化物组成的玻璃系列,它们的比例不同时,得到活性程度不同的生物玻璃,适合不同使用场合需求。
并且就生物玻璃陶瓷的缺点提出了解决方案关键词:Biological glass ceramic toughening随着科学技术的进步和医学水平的提高,人类开始尝试利用外界材料取代和修复人体中损伤的组织,这促进了生物材料科学的发展筵过200多年的发展,生物材料已经发展成一门新兴的学科,它的发展与很多科学领域的发展息息相关,包括医学、物理、生物化学、分析技术等“。
“。
它不仅仅关系到保护人类的健康,还成为各个国家经济新的增长点。
目前,美国、西欧、澳大利亚和日本均组建了十余个高级别多学科交叉的国家生物材料与工程中心,并被许多国家列入高技术关键新材料发展规划,如美国国防部将生物材科列入五种高技术关键新材科发展规划。
据美国医疗、卫生工业制造商协会CHIMA)统计,医疗器械(生物材料及制品占15%)产值,1997年已达560亿美元,相当于半导体工业产值,成为美国增长最快的六大出口产业之一。
全球产值已达1200亿美元。
英国制定的2000年科技振兴计划中,生物材料及其技术占据了最重要的地位。
日本到2l世纪,生物材料总产值将超过汽车工业,成为经济增长的重要支柱之一。
生物材料及医疗器械近年亦发展较快?每年约以15~16%的速度递增。
总之,生物材科及其制品已成为高新科技产业,且正在各国悄然兴起,它为临床医学的诊断与治疗开辟了新的途径,亦是人类健全和完善自身机能的又一有力武器。
我国对生物材料的需求特别大,根据我国民政部门1998年的报告表明,我国仅肢体不自由患者就有1500万,其中残疾780万人,全国骨缺损和骨损患者有300万,我国牙科患者占总人口的1/3以上。
特别是我国将进入人口老龄化阶段,对生物材料的需求会越来越大,因此自主研究开发具有实用价值的生物材料具有现实和长远的意义。
玻璃陶瓷的制备与应用摘要:陶瓷玻璃又称微晶玻璃,其作为21世纪的新型建筑材料具有优异的性能,广泛应用于各个行业。
本文介绍了玻璃陶瓷的发展史、制备方法和应用。
关键词:玻璃陶瓷制备性能应用Preparation And Application Of Glass CeramicsAbstract: Ceramic glass and glass ceramics, as a new building material in twenty-first Century with excellent performance, widely used in various industries. This paper introduces the history of the development of glass ceramics, preparation method and application.Keyword s: glass ceramic preparation properties application一、前言玻璃陶瓷,又名微晶玻璃,是将加有成核剂(个别也可不加) 的特定组成的基础玻璃,经热处理工艺后所得的微晶体和玻璃体均匀分布的复合材料。
玻璃陶瓷兼有玻璃和陶瓷的优点,具有许多常规材料难以达到的优异性能[1]。
玻璃陶瓷是材料科学上的一项新的研究发现,可以作为结构材料、技术材料、光学电学材料、装饰材料等广泛应用于国防尖端技术工业、建筑业及生活等各个领域。
因此,微晶玻璃被科学家们称为21世纪的新型建筑材料。
二、玻璃陶瓷的发展史由玻璃制备多晶材料的思想可追溯到十八世纪,法国学者家Rene De Reaumur于1739年进行了初步探索。
但微晶玻璃材料的研制成功并实现工业化则始于本世纪五十年代末,由美国康宁公司的Stookey发明了光敏微晶玻璃。
微晶玻璃的性能即决定于组成相的固有属性,又决定于形成的微观组织形态。
高中化学第3章探索生活材料第3节玻璃陶瓷和水泥1.玻璃的主要成分和生产原理。
(重点)2.水泥的主要成分和使用注意事项。
(难点)3.以玻璃和陶瓷为例认识物质的组成和反应条件对性能和用途的影响。
(重难点)一、玻璃1.玻璃的形成2.主要性能硬度大,质脆,耐腐蚀,无固定的熔点,属于玻璃态物质。
3.玻璃的种类和用途【提示】玻璃不是纯净物,钢化玻璃和普通玻璃成分完全相同。
二、陶瓷1.生产原料黏土,其主要成分可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O。
2.手工制造陶瓷器的一般过程混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器3.主要性能抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。
4.为了使陶瓷表面光滑,不渗水,具有丰富的色彩,可以在烧制前在坯体上涂上釉料。
三、水泥1.生产原料:石灰石和黏土、适量石膏。
2.生产过程3.主要成分硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)。
4.性质:(1)水泥具有水硬性。
(2)吸水能力强。
5.用途(1)水泥砂浆:水泥、沙子和水的混合物。
(2)混凝土:水泥、沙子和碎石的混合物。
2.水泥在储存和运输过程中应注意什么?【提示】由于水泥具有很强的吸水能力,能吸收空气中的水分并与之发生化学反应,故储存和运输过程中要注意防水、防潮。
四、玻璃和陶瓷的新发展 1.光导纤 维(简称光纤)⎩⎪⎨⎪⎧主要成分:石英玻璃主要性能:传导光的能力特别强,抗干扰性 能好,通信质量高,防窃听,质量小而细,耐腐蚀,铺设方便用途:制作光缆,还用于医疗、信息处理、传能 传像、遥测遥控和照明等方面2.高温结构陶瓷(2)高温结构陶瓷的优点:耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。
(3)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用用高温结构陶瓷制造发动机,发动机的工作温度能稳定在 1 300 ℃左右,由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却,使热效率大幅度提高。
综合材料在陶瓷餐茶具设计中的应用——以玻璃为例摘要:综合材料的应用赋予了现代陶瓷产品新的意义,当任何一种材料加入陶瓷产品中时,由于材料之间不同的物性特征,会改变原本陶瓷餐茶具产品的艺术形式与视觉体验。
并在一定程度上丰富了原本单一陶瓷餐茶具的语言。
本文以玻璃材料在陶瓷餐茶具中的应用及意义为切入点,通过探索玻璃材料特有的虚实关系,来分析解读玻璃在陶瓷餐茶具中形态美。
关键词:综合材料;陶瓷餐茶具;玻璃;形态;虚实 中图分类号:J527 文献标识码:A 文章编号:1000—9892(2023)12—071—(03)Application of Comprehensive Materials in the Design of Ceramic Tableware and Tea Sets — Taking Glass as an Example0前言 随着我国经济水平的提高,人们的精神世界逐渐丰富,对生活中日常用品的质量要求也原来越高。
而陶瓷本身具有悠远的历史文化氛围,并且具有胎薄、釉亮、好清洗、保温效果适中,能较好地反映出盛放物体的香味等特点,因此给人们带来的满足感与舒适度大幅提升。
但随着设计思想的多元化与创新型,人们已不再满足于单一质感的陶瓷餐茶具,所以使用综合材料在陶瓷餐茶具设计中进行应用,就成了当前陶瓷餐茶具制造中的特色与卖点。
1综合材料在陶瓷餐茶具设计中的现状 综合材料就是在艺术作品创作中运用各种材质,通过分割、堆叠、涂抹、焊接、镶嵌等手段创作出具有新的艺术形式的作品。
其中包括颜料、泥土、纸、矿物色、木头、玻璃、麻布、麻袋等等生活普通材料,也指正在发展的新发现的新材料及其表现技法等,它是动态性的[1]。
一般用于绘画或是建筑领域较多,但随着创造性的不断提高,生产力的加强,现在普遍也存在于陶瓷领域中。
由于材料有不同的质感和肌理特性,当与陶瓷结合后会产生特殊的美感。
例如:金属有着它独特的厚重、神秘、光泽感,是其他材料所无法代替的;木材本身具有天然美丽的花纹,并且有独特的清香与历史文化性,在装饰陶瓷时有着不可替代性;玻璃有它独有的透明感,并且颜色艳丽,可塑造性极强等等。
玻璃材料在装饰陶艺创作中的有效应用一、玻璃的种类和特性目前市场上主要的玻璃材料有全透光玻璃、半透光玻璃、彩色玻璃、夹芯玻璃等多种。
不同种类的玻璃在装饰陶艺创作中都有不同的应用场景。
1.全透光玻璃全透光玻璃即普通透明玻璃,是一种透明度较高、光线透过率较高的玻璃,能够让光线穿过材料直接照射到其他部件上,使其显得更加立体化,因此被广泛应用于陶艺的装饰和制作。
半透光玻璃是一种透明度低、光线穿透率不高的玻璃材料。
在设计装饰时,可以利用半透光玻璃与其他材料结合,产生暗影和光影,通过光影变化来表现陶艺作品的层次和立体感。
3.彩色玻璃彩色玻璃具有多种颜色的可塑性,可以为陶艺作品带来更多的色彩元素,增加了艺术效果,使作品更加注目。
同时,彩色玻璃还可以通过压花、折、烧等处理方式来实现更复杂的形状,为创作提供更加广阔的空间。
4.夹芯玻璃夹芯玻璃是由两块透明玻璃中间夹层的夹心玻璃,具有强力、安全和保温隔热等性能,常用于公共建筑的大型幕墙和陶艺展示柜的制作。
1.装饰品利用玻璃的透明度和彩色,可以给陶艺装饰品带来更多的色彩元素,从而增加艺术感染力。
2.陶瓷灯饰玻璃材料可以与灯泡相结合,使陶瓷灯饰具有新颖的造型与独特的光线效果,从而更具装饰性,提升其审美价值。
3.陶艺画玻璃材料可以与陶瓷结合,形成陶艺画,这种形式是一种新近兴起的装饰形式,可以实现多种颜色的搭配,以及从多个角度欣赏。
4.陶瓷设计展示柜玻璃材料可以用于展示柜,为陶瓷的展示和保护起到关键作用,同时也优化了展示效果。
三、玻璃在陶艺创作中的注意事项1.材料选择在消费者对陶艺创作注重质量的当下,玻璃材料的选择更需要考虑。
必要的质量检测和试验是非常重要的,这样才能保证材料的质量,并且避免一些潜在的风险和危害。
2.材料处理处理好玻璃材料也是非常重要的,特别是容易碎裂被破坏的玻璃材料需要处理得当,可以增加其美观和耐久性。
3.与其他陶瓷的结合宣传方面必须要注重玻璃与其他陶瓷材料的结合,这样才能更有效地体现玻璃装饰物本身的装饰效果,也可以使作品更加立体化。
玻璃陶瓷的制备及其物理性质分析玻璃陶瓷是一种新型的陶瓷材料,具有很高的耐热、耐腐蚀和硬度等特点,在高科技领域有着广泛的应用。
本文将从制备方法、物理性质等方面对玻璃陶瓷进行介绍分析。
一、制备方法大多数玻璃陶瓷是由玻璃与晶体相结合而成的。
其制备方法主要包括以下几个步骤:1.原料的制备:玻璃陶瓷的成分多种多样,一般包括玻璃体材料和形成晶体的晶种材料。
根据所需的不同性能,可选用不同的原材料,例如氧化硅、氧化锆、氧化铝、氧化钇等。
2.混合:将制备好的原材料混合,并加入适量的助熔剂等辅料。
3.热处理:将混合好的材料熔融在高温下,形成玻璃体。
然后,将玻璃体热处理至晶化温度,促使其中晶种材料析出形成晶体。
4.热处理再次熔化:为了使晶体与玻璃体更好地结合在一起,还需将陶瓷在高温下加热再次熔化。
二、物理性质玻璃陶瓷的物理性质是其应用的基础,下面我们将来分析其物理性质。
1.化学性质:玻璃陶瓷具有优异的抗腐蚀性,能够耐受酸碱等强化学腐蚀作用,因此在酸碱环境下长期使用仍能保持结构完整。
2.硬度:玻璃陶瓷的硬度很高,接近于天然莫氏硬度9级。
硬度高的特点使得玻璃陶瓷具有优异的耐磨性和抗刮性能,无论是被用于天然石材还是金属制品,都能够维持长时间的良好状态。
3.热膨胀系数:玻璃陶瓷的热膨胀系数非常低,这是它区别于其他材料的一个独特之处。
这种低膨胀系数使得它能够应用于温度变化较大的环境中,例如火星探测器、引擎等高端产品。
4.导热系数:与传统的陶瓷相比,玻璃陶瓷的导热系数较高,这是由于其结构上所具有的均匀性和紧密度高。
高导热系数使之更适用于热传导方面的应用,例如加热线和发热器等。
5.光学性质:玻璃陶瓷能够传导、聚焦、衍射、反射光线,是当代利用高科技手段研究光学领域的首选材料之一。
此外,玻璃陶瓷还具备漂亮的外观和良好的光学传递性能。
三、应用领域玻璃陶瓷的诸多独特性质使之被广泛应用于高科技领域,下面列举一些典型应用领域:1.电子元件:玻璃陶瓷的优异性能使之成为微电子领域最常用的材料之一,电子元器件、射频、天线等领域都需要应用到玻璃陶瓷材料。
玻璃和陶瓷的区别在哪里如何分辨玻璃是一种无定形、非晶态的无机材料, 陶瓷是一种产品种类更加丰富的无机材料,在结构上也是更加有序的.。
玻璃和陶瓷也是有一定的区别的。
以下是店铺为大家整理的玻璃和陶瓷的区别,希望你们喜欢。
陶瓷和玻璃有的区别一、烧成温度不同陶器烧成温度一般都低于瓷器,最低甚至达到800℃以下,最高可达1100℃左右。
瓷器的烧成温度则比较高,大都在1200℃以上,甚至有的达到1400℃左右。
二、坚硬程度不同陶器烧成温度低,坯体并未完全烧结,敲击时声音发问,胎体硬度较差,有的甚至可以用钢刀划出沟痕。
瓷器的烧成温度高,胎体基本烧结,敲击时声音清脆,胎体表面用一般钢刀很难划出沟痕。
三、使用原料不同陶器使用一般黏土即可制坯烧成,瓷器则需要选择特定的材料,以高岭上作坯。
烧成温度在陶器所需要的温度阶段,则可成为陶器,例如古代的白陶就是如此烧成的。
高岭土在烧制瓷器所需要的温度下,所制的坯体则成为瓷器。
但是一般制作陶器的黏土制成的坯体,在烧到1200℃时,则不可能成为瓷器,会被烧熔为玻璃质。
四、透明度不同陶器的坯体即使比较薄也不具备半透明的特点。
例如龙山文化的黑陶,薄如蛋壳,却并不透明。
瓷器的胎体无论薄厚,都具有半透明的特点。
五、釉料不同陶器有不挂釉和挂釉的两种,挂釉的陶器釉料在较低的烧成温度时即可熔融。
瓷器的釉料有两种,既可在高温下与胎体一次烧成,也可在高温素烧胎上再挂低温釉,第二次低温烧成。
玻璃和陶瓷的关系玻璃是一种无定形、非晶态的无机材料, 其历史至少可追溯到4000 年以前. 最近几十年, 玻璃工业有了较大的发展, 目前, 世界范围内, 玻璃工业每年大约创造1000 亿美元的产值. 与玻璃材料相比, 陶瓷是一种产品种类更加丰富的无机材料,在结构上也是更加有序的. 玻璃和陶瓷是不可分割的两类材料, 被称为孪生姊妹, 它们有相似的生成原理, 原材料和生产工艺, 而且都是经过高温处理而制得的. 在一些工业中, 玻璃和陶瓷这两个材料名词被互换使用, 如陶瓷的玻璃相也称作陶瓷釉; 在生物陶瓷的结构中, 既有陶瓷的结构特点, 也有玻璃的结构特点 .在欧美大学中, 玻璃和陶瓷两个学科是完全联系在一起的, 其课程设置也是互相补充的, 而这正是充分认识到了玻璃和陶瓷材料的相似和区别之处的结果. 在工业生产中, 人们也有相同的认识, 例如: 在陶瓷领域所学的知识可以很好地, 甚至是必须地被使用来解决玻璃生产中所遇到的问题, 而且往往会收到意想不到的神奇效果. 玻璃行业的技术人员和玻璃产品的生产者必须充分认识玻璃在生成过程中向陶瓷转变的规律, 以便更好地制定和控制工艺参数, 例如, 在生产玻璃制品( 无论是玻璃纤维还是玻璃器皿) 的过程中, 都必须掌握把晶态的原料熔融、冷却从而最终转变为非晶态产品的过程, 否则将无法控制玻璃态产品的生成, 更不能生产出有特定性能的产品. 对传统的玻璃产品来说, 都或多或少地存在缺陷, 而所谓的缺陷, 其中主要是指玻璃态中所存在的陶瓷相, 而玻璃产品的物理和化学性能则是由其玻璃相和陶瓷相的含量以及它们之间结合面上的张力所决定 .同样, 在传统陶瓷产品的制造中, 例如: 容器和卫生陶瓷等制品, 都要使其成分、结构向玻璃态转变, 以制得所需的最终产品. 在陶瓷制品的热处理过程中, 玻璃相的控制是通过控制原材料, 晶化时间以及晶化温度来实现的产品, 最终性能的优劣不仅决定于玻璃相成分是否存在及其存在的数量, 也决定于玻璃相形成过程中的热历史, 以及较多的耐火材料混合组分在玻璃中溶解的程度如何.既使是技术陶瓷, 如高纯铝制品, 哪怕其颗粒只有几个原子层厚, 在颗粒和颗粒的边界层上通常也存在着连续的玻璃相. 除个别晶体材料之外, 几乎所有商品陶瓷的组成中都含有玻璃相, 所以在原料的选择上、产品生产过程中的工艺参数的制定和控制上以及其它许多方面, 我们都应充分考虑玻璃和陶瓷的共性, 以更有利于对玻璃和陶瓷材料的理论分析 .总之, 玻璃材料的连续玻璃相中分布着无数极其微小的陶瓷相区域; 陶瓷材料的陶瓷相之间也分布着玻璃相, 而玻璃材料或陶瓷材料的性能是由玻璃相和陶瓷相的含量以及玻璃相和陶瓷相之间的结合状况所共同决定的, 这也是玻璃的结构学说中晶子学说所强调的结构特征, 而我们在研究及生产中过多地强调了无规则网络学说, 玻璃和陶瓷材料的技术人员必须认识到: 只有把两个学说结合起来, 才能对这两类材料有一个更加完善的理解, 才能对玻璃和陶瓷材料有更加深刻的认识.生产中玻璃和陶瓷的关系, 玻璃和陶瓷材料生产的许多准备过程是相同的, 例如: 原材料的选择、配合料的制备过程、提高其热处理效率的方法、耐火材料的选择以及在高温下使配合料转变为最终产品的方法等方面都有很大的相同之处, 另外有关余热的回收利用和热处理过程中阻止侵蚀相的产生等问题也都是相同的. 很多技术、方法可以在玻璃和陶瓷生产中被互换使用, 例如: 在某些用于微电子领域的特殊玻璃制品的熔制过程中, 所采用的技术经常与陶瓷粉的加工技术完全相同. 其实, 有许多类似的产品, 它们的生产加工技术都是基于玻璃和陶瓷的两种材料的形成机理, 分析其共性加工而成的, 因此对于有关玻璃和陶瓷之间共性的理解是致关重要的, 这对于有效提高玻璃和陶瓷产品质量是非常重要的.不管玻璃和陶瓷所用的最初原料是什么, 玻璃和陶瓷生产中所产生的副产品都可以被回收利用, 被作为一种新材料重新用在玻璃或陶瓷的生产中, 而这已经成为目前世界各国极其关注的领域. 例如: 电视玻璃生产中所回收的废料也可作为碎玻璃被重新加入到原料中来生产电视玻璃、电灯及其他玻璃产品; 又如: 玻璃研磨过程中所产生的废料玻璃和磨料的混合物, 也可作为添加料被加入到原料中用来制造瓦或混凝土等材料, 这些副产品可以提高产品的强度, 这些废料的使用价值要比他们所取代的原材料更大, 尤其是对一些有毒的或危险的物质, 它们可以被重新作为有用的填料, 从而获得新生, 否则, 它们将作为废弃物被丢掉, 污染环境.在欧美, 部分玻璃和陶瓷生产所需的原料已由专门的厂商提供, 这些原料供应商已经认识到回收废料的重要意义, 他们的经验告诉我们, 这些废料被作为生产玻璃或陶瓷的原料具有更高的使用价值. 在世界范围内, 政府部门和有工业废渣或收尘副产品生成的公司, 都正在投入大量的人力、财力寻找废弃物处理的新方法, 从废渣回收中重新获得收益, 以降低其昂贵的处理费用, 不约而同地把研究重点放在如何重新利用这些副产品, 由此可见, 认识到玻璃和陶瓷在生产中的共性是极其重要.两者相结合的产品玻璃陶瓷. 玻璃陶瓷( 又称微晶玻璃) 类材料即指同时具有晶态和非晶态物质特征的一类材料, 是通过热处理使基础玻璃中形成均匀分布的微小晶体而产生的, 这类材料具有玻璃或陶瓷都无法比拟的优异性能, 例如: 耐腐蚀性能, 耐磨性能和机械性能等. 微晶玻璃材料的物理化学性能主要决定于材料中玻璃相和陶瓷相的含量、晶体的颗粒大小、分布状态以及玻璃相和陶瓷相的连接程度等因素.虽然玻璃陶瓷类产品已经存在了几百年, 但被广泛认识和利用还是在近50 年内. 20 世纪50 年代, Storey 研制出了光敏微晶玻璃, 即在玻璃的表面使部分玻璃相转变为陶瓷相, 并使陶瓷相均匀地分布在玻璃相中而制得的, 从而产生了一种具有低膨胀性等许多优异性能、可以工业化生产的材料玻璃陶瓷. 今天, 我们制取玻璃陶瓷, 通常先将配合料熔制成玻璃, 然后再加入晶核剂, 经过热处理从而使可以控制的、区域微小的陶瓷相在玻璃相中均匀地分布, 这类材料可在工程中广泛使用, 例如在厨房设备中、在计算机的硬盘上, 尤其可以用做建筑装饰材料. 低融化温度和具有优越流动性的微晶玻璃料经常可以生成云母玻璃,并产生了材料界的奇迹, 即该类材料可以象塑料一样被注入模具中成型, 也可以象金属一样被机械加工.这种复合材料表现出丰富多彩的, 甚至是稀奇古怪的物理特性, 完全超出了传统玻璃和陶瓷范畴, 它是对玻璃和陶瓷的生成原理和制造技术的充分认识并将两种材料共性完美结合的一个实例, 也充分证明了玻璃和陶瓷材料的不可分割性, 只要通过它们的共性把两者联系起来, 就可以生成性能优异的新材料.学术领域应注意玻璃和陶瓷关系. 在北美的大学及研究机构中, 对玻璃和陶瓷技术人才的培养, 是从同时学习玻璃和陶瓷两种材料的生成原理开始的, 并将两种材料的特点有机地结合在一起. 在欧洲的本科教育中, 虽然人们更关注玻璃和陶瓷中的某个学科, 但这些课程也都强调学生应同时掌握两种理论, 并强调二者的共性, 以更好地认识这两种材料, 也为未来现实就业或进一步的学术研究创造广阔的空间. 在过去的十几年中, 人们已经看到了一个全球性的趋势,即在材料科学领域中, 许多关于玻璃和陶瓷关系的研究又重新引起人们的重视, 这种趋势可能是受对未来学生在工程领域中有更广阔的选择性的推动, 也可能是受到提高大学毕业生的市场竞争力认识的影响.在我国的学术研究中应充分注意到这些变化趋势, 使玻璃和陶瓷材料的基本理论更好地结合起来, 以扩展两类材料领域, 为解决玻璃或陶瓷材料生产中所遇到的技术问题提供更好的思路, 而不应孤立地强调玻璃材料或陶瓷材料中的某一个生成原理, 进而也能给无机材料提供更为深刻的、整体化的认识, 至少我们应充分认识到: 在培养高素质的材料科学人才中, 玻璃和陶瓷专业技术相结合是极其重要的。
玻璃陶瓷的特性与用途
一般,玻璃为非结晶质,认为是一种过冷却的液体。
因而,若将玻璃在适当的温度下长时间保持,则会析出结晶。
这称为失透。
若玻璃失透,就会成为玻璃质量下降的原因,在实用玻璃中,应尽可能减少这种失透倾向。
通常,由于玻璃的失透而析出的结晶,其颗粒是粗大(5—50um)的,也像乳浊玻璃那样,其结晶量总是非常少的。
对此,利用这种失透现象,人为地控制结晶的种类与成长,使玻璃的一部分或全部变成微结晶的(1ym以下)集合体,这就成为玻璃陶瓷。
玻璃陶瓷兼有玻璃与瓷的优点,具有玻璃的良好成形性与铰的优异电气特区,因系微结晶的集合体,其机械特性也是优异的.义出于控制了玻璃的成分和析出的微结晶的种类和数量竿,改变了热膨胀特性、耐急热急冷持性等性质。
然而,与玻璃一样,因大型制品和壁厚制品难于制造,只限于用其制造配电用线路间隔绝缘于、小形套管等比较小型的制品。
玻璃陶瓷的制造方法除析出微结晶的热处理工序以外,与普通玻璃的制造方法几乎是一样的。
即热处理时含有作为生成结晶核作用的晶核形成剂,将所规定的原料配合物在高温下完全熔融,制成均质的玻璃以后,采用与通常的玻璃成形法一样的方法按所要物体形状成形并钝化。
即将此玻璃成形体在电炉等的热处理炉中,在比玻璃软化变形温度稍低的温度下保持一定时间,使之产生晶核,再提高温度,并保持恒温,以晶核为中心使之析出—次结晶,根据需要还可再升高温度并保持恒温,以制成进行二次结晶析出及使残余玻璃结晶化的制品。
在玻璃陶瓷的制造工序,必须注意的是在热处理工序中作为目的的微结晶颗粒要尽可能的小均匀地析出来,为此,对热处理工序中的温度控制和炉内温度分布必须非常精确。
这样的工序是复杂的,原料成本也是向的,因而制而的成个也就高。
支配玻璃陶瓷特性的各种基本因素及其支配关系如表4.1 所示。
在表4.1所示的因素中,结晶的种类支配力最,而其他因素也有很大影响。
因此玻璃陶瓷的特性随结晶的种类不同而有很大的变化,一般与玻璃相比,耐热性能是良好的,热膨胀系数能在广泛的范围内变化,因而具有能提高电气特性、化学的耐久性和机械强度等优点。