无机非金属专业导论-先进陶瓷材料共75页文档
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Deliang Chen (Zhengzhou University)
2010-10-7
Deliang Chen (Zhengzhou University)
陶器
先进陶瓷(微米级)微米陶瓷
先进陶瓷(纳米级)纳米陶瓷
原料优化陶瓷工艺改进陶瓷理论的发展显微结构分析进展
性能研究和无损评价开发多学科之间的渗透陶瓷工艺的革新超细粉末和颗粒学的进展陶瓷的再开发和再评价
多学科的发展
陶瓷的新应用高性能和具有新性能陶瓷的出现和研究传统陶瓷
高铝质粘土和瓷土的应用
高温技术发展釉的发明中国陶瓷材料发展的路线图
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Deliang Chen (Zhengzhou University)
Silicate Ceramics
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各种功能和特性的新型陶瓷及其应用类型如下表:
2010-10-7Deliang Chen (Zhengzhou University)11续表
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续表
续表
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烧结过程如右图所示。
图中(a)表示烧
时,颗粒有的彼此以点接触,有的则
(a)—(b)表明随烧结温度的提高和时间的延长,开始产生颗粒间的键合和重排过程。
这时颗粒因重排而互相靠拢,(a)中的大空隙逐渐消失,气孔的总体积逐渐减少;但颗粒之间仍以。
无机非金属材料工程专业陶瓷材料科学与工程期末结课论文近年来,无机非金属材料工程专业迅速发展,成为了材料工程领域中备受关注的研究方向之一。
在该领域中,陶瓷材料科学与工程作为一种重要的研究对象,受到了广泛的关注和研究。
本文将重点阐述陶瓷材料的定义、种类及其应用。
一、陶瓷材料的定义陶瓷材料是一类通过烧结过程进行制备的材料,其主要成分是氧化物和其他无机物质。
这类材料具有高温稳定性和较好的耐腐蚀性能,因此在高温结构材料和骨科材料等方面得到了广泛的应用。
陶瓷材料制备工艺一般包括原料粉末的制备、成型、烧结等过程。
二、陶瓷材料的种类根据材料化学成分,陶瓷材料可分为氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和复合陶瓷等几类。
1.氧化物陶瓷氧化物陶瓷包括氧化铝、氧化锆、氧化硅等。
这类材料的主要特点是硬度高、密度大、热膨胀系数低、耐热性好等。
2.非氧化物陶瓷非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅、碳化钛等。
这类材料具有高硬度、高强度、耐磨损、抗腐蚀等优点,因此在极端环境下得以应用。
3.复合陶瓷复合陶瓷是由两种或两种以上的陶瓷材料混合制备的材料。
这类材料的主要特点是耐高温、热膨胀系数低、高硬度等。
目前复合陶瓷的应用领域非常广泛,包括电池极板、机械零件、高温装备等等。
三、陶瓷材料的应用由于陶瓷材料具有高硬度、耐腐蚀、高温稳定性等优点,其应用领域非常广泛。
下面列举几个常见的应用场景:1.骨科由于陶瓷具有生物惰性、耐腐蚀、生物相容性等特点,因此在骨科植入物制备中得到了广泛的应用。
例如人工关节、牙科种植物等。
2.电子陶瓷材料具有优异的绝缘性能和介电性能,因此在电子元器件和电路板制造中得到了广泛的应用。
例如陶瓷电容器、陶瓷电视机管等。
3.高温结构材料由于陶瓷具有高温稳定性和耐腐蚀性能,因此在高温炉、火箭推进器等高温环境下起到了重要作用。
总之,无机非金属材料工程专业陶瓷材料科学与工程作为一种重要的研究领域,其研究方向与工程应用前景广阔。
随着科技的不断发展和新型材料的不断涌现,相信在不久的将来,陶瓷材料会有更加广泛的应用。
无机非金属材料概论无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称.无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
常见种类二氧化硅气凝胶、水泥、玻璃、陶瓷。
成分结构在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子.具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性.硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一,硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质.应用领域无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法.通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。
传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。
如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。
它们产量大,用途广。
其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料.新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。
它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material>、人工晶体<artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。