氧化锆陶瓷 PPT资料共52页
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2.1 氧化物结构材料-氧化锆陶瓷ZIRCONIA CERAMICS 结构陶瓷定义:所谓结构陶瓷,是指能作为工程结构材料使用的陶瓷。
它具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震等特性。
按组分分类,结构陶瓷又可分为:☐(1)氧化物陶瓷,如氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、莫来石陶瓷、氧化镁陶瓷、氧化钙陶瓷、氧化铍陶瓷、锆英石陶瓷等;☐(2)氮化物陶瓷、如氮化硅陶瓷、赛龙(Sialon)、氮化铝陶瓷、氮化硼陶瓷等;☐(3)碳化物陶瓷:如碳化硅陶瓷、碳化钛陶瓷、碳化硼陶瓷以及碳化铀陶瓷☐(4)硼化物陶瓷,如硼化钛陶瓷、硼化锆陶瓷等。
ZrO2陶瓷(ZIRCONIA CERAMICS )概述由于按照应用性将陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷量大类:结构陶瓷主要利用其力学及机械性能,通常指强度、塑性、韧性、蠕变、弹性、硬度、疲劳等。
氧化锆陶瓷材料有两方面的重要应用:一是结构方面二是功能方面陶瓷的结构应用是陶瓷的最早应用之一,但先进结构陶瓷的发展却相对较晚,起始于20世纪60~70年代。
为了满足迅速发展的宇航、航空、原子能等技术队材料的需要,特别是对高温材料的需要,人们把目光转向了陶瓷。
金属高温材料的耐热温度从20世纪40年代的约800℃发展到70年代的约1100℃,步履日见艰难,因为金属基体熔点的限制。
☐我国从20世纪50年代就开始了先进结构陶瓷的研究,目前研究成的Si3N4其变相陶瓷和SiC表面梯度复相陶瓷的强度达1GPa,断裂韧性分别为10MPa.m1/2和9 MPa.m1/2。
☐(断裂韧性度KIC)☐以上性能均可维持到1400℃,是空气中使用的两种最好的高温材料,是陶瓷发动机零件的最佳候选材料常用的高温氧化物结构陶瓷有:氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等,它们的熔点一般都在2000℃以上。
不仅仅用于特殊冶金领域的熔炼坩埚、熔炼纯铂等,还广泛应用在原子能反应堆、火箭、导弹、磁流体发电、玻璃工业、高温模具、飞机工业、电炉等高温领域,最高温度可达3600℃,耐高温腐蚀、抗热冲击、耐磨性好、热稳定性好等优异的要求。