gc10 陶瓷材料

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低膨胀陶瓷材料种类概览

低膨胀陶瓷材料种类概览一、氧化物陶瓷材料1.氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷是一种具有极低热膨胀系数的陶瓷材料，常用于制作高精度工具和仪器。

它的高机械强度和化学稳定性使其在高温、高压和腐蚀性环境中表现出色。

2.氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷是一种普遍使用的陶瓷材料，具有低膨胀系数、高硬度、高熔点和优异的绝缘性能。

它在电子和化工领域中广泛应用，如制作电子陶瓷基板、细线路板和传感器。

3.氧化锌陶瓷氧化锌陶瓷是一种常见的电子材料，具有良好的电学性能和低热膨胀系数。

它常用于制作热敏电阻、声波器件和气体传感器等。

4.氧化铈陶瓷氧化铈陶瓷是一种稀土陶瓷材料，具有低膨胀系数和良好的热稳定性。

它广泛应用于高温传感器、电容器和电介质材料等。

二、非氧化物陶瓷材料1.碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷是一种具有极高硬度和低热膨胀系数的陶瓷材料，常用于高温、高压和耐腐蚀的环境中。

它的优异性能使其成为制造切割工具、油井泵轴承和电子封装材料的理想选择。

2.碳化硼陶瓷碳化硼陶瓷是一种具有极高硬度和优异耐磨性的陶瓷材料，广泛应用于高温和高速摩擦环境中。

它常用于制作刀具、轴承和磨料等。

3.碳化钛陶瓷碳化钛陶瓷是一种应力致密化陶瓷材料，具有低膨胀系数和高硬度。

它在高温和低温条件下都能发挥出色的性能，因此广泛应用于航空航天和电子领域。

4.碳化硼氮陶瓷碳化硼氮陶瓷是一种具有低膨胀系数、高硬度和优异耐热性的陶瓷材料。

它广泛应用于制作高温耐磨件、防弹材料和粉末冶金工具等。

综上所述，低膨胀陶瓷材料种类众多，其具有低热膨胀系数、高硬度和优异的耐热性能，可以在各个领域中发挥重要作用。

随着科技的不断进步，人们对低膨胀陶瓷材料的需求将会不断增长，相信未来将会涌现更多创新的低膨胀陶瓷材料。

ch陶瓷及复合材料解析实用

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1．氧化铝(刚玉,Al2O3)陶瓷
2050℃，抗氧化性好，广泛用作耐火材料微晶刚玉的硬度极高，红硬性达1200℃ ◆很好的电绝缘和绝热材料，具有很高的电阻率和低的导热率； ◆很好的高温耐火结构材料，其强度和耐热强度均较高
氧化铝热电偶套管
氧化铝陶瓷密封环第12页/共38页
氧化铝陶瓷喷嘴
性能主要取决于碳纤维的类型、含量和取向等。一般是单向增强复合材料沿纤维方向强度最高，但横向性能较差，正交增
强可以减少纵、横两向的强度差异。
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6.4 金属基复合材料
6.4.1 金属陶瓷
➢ 金属陶瓷是金属和陶瓷组成的非均质颗粒增强型复合材料。氧化物金属陶瓷多以铬为粘接金属。热稳定性和抗氧化能力较好、韧性高。
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第六章复合材料
定义：指两种或两种以上的物理、化学性质不同的物质，经一定方法得到的一种新的多相固体材料。例：木材；钢筋混凝土；土坯；玻璃纤维挡泥板
最大特点：性能比组成材料的性能优越得多。由金属、高分子和陶瓷中任两种或几种制备而成。
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6.1 复合材料的复合原则
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复合原则：
(1)颗粒相应高度均匀弥散分布在基体中，阻碍分子链或位错运动。
(2)颗粒大小应适当，颗粒直径为几微米到几十微米。 (3)颗粒的体积含量应在20％以上。 (4)颗粒与基体之间应有一定的结合强度。
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6.2 复合材料的性能特点
1、高的比强度和比模量是复合材料的突出性能特点。 2、很好的抗疲劳性能，好的抗断裂能力。 3、具有很优越的耐高温性能 4、良好的减摩、耐磨性和较强的减振能力
➢ 增强相，强结合键，陶瓷、玻璃等，脆性大→细纤维 ➢ 高分子基，纤维增强相起到有效阻止基体分子链的运动 ➢ 金属基，纤维增强相的作用就是有效阻止位错的运动

蜂窝状制品氮化物SHS陶瓷课件

干燥与排胶
对成型后的坯体进行干燥和排胶处理，以去除多余的溶剂和气体。
配料计算
根据所需的陶瓷性能和用途，计算所需的原料配比。
成型
采用适当的成型方法，如挤压、注浆、压滤等，将浆料制成所需的形状和尺寸。
烧结
在高温下进行烧结处理，使陶瓷材料致密化并获得所需的物理性能。
烧结工艺
烧结温度
选择适当的烧结温度，以保证陶瓷材料的致密化和性能的稳定性。
。
冶金
用于高温炉衬材料、金属熔炼坩埚等。
02
蜂窝状制品氮化物shs陶瓷
的制备工艺
原料选择与处理
原料选择
选用高纯度、低杂质含量的原料，以确保陶瓷的性能和稳定性。
原料处理
对原料进行破碎、筛分、混合等预处理，以保证原料的均匀性和一致性。
制备流程
混合与制浆
将原料混合均匀，加入适量的溶剂和分散剂，制备成浆料。
随着环保要求的提高，汽车工业对轻量化材料的需求增加，蜂窝状制品氮化物shs陶瓷作为一种轻质、高强度的材料，在汽车零部件制造中具有广阔的应用前景。
生产成本的降低与可持续发展
降低生产成本
通过优化生产工艺、提高生产效率等方式，降低蜂窝状制品氮化物shs陶瓷的生产成本，使其更具市场竞争力。
VS
纳米技术应用
纳米技术在陶瓷材料中的应用，可以显著提高材料的力学性能、热稳定性和抗腐蚀性，为蜂窝状制品氮化物shs陶瓷的优化提供新的途径。
应用领域的拓展
高温工业领域
蜂窝状制品氮化物shs陶瓷具有优良的高温性能，可广泛应用于高温炉、热处理设备等领域，满足工业生产对高温材料的需求。
汽车工业领域
可持续发展

华师一附中2024-2025高三化学上学期10月阶段性检查

3.化学用语可以表达变化过程。

下列化学用语表达正确的是A.用电子式表示HClO的形成：B.O F的价层电子对互斥(VSEPR)模型：2C.用轨道表示式表示铜的价电子由激发态跃迁回基态的过程：D.用电子云轮廓图表示HCl中s—p 键的形成：4.我国科学家在青蒿素(结构如图)研究方面为人类健康作出了巨大贡献。

下列说法错误的是A.用沸水浸泡青蒿可获得青蒿素提取液B.通过红外光谱可分析青蒿素分子中的化学键信息C.通过X射线衍射可测定青蒿素晶体中各个原子的坐标D.青蒿素分子中含有7个手性碳原子5.下列实验操作正确且能达到实验目的的是A.装置①可用于制备N H并测量其体积3B.装置②可用于制作简单燃料电池C.装置③可用于探究苯酚和碳酸的酸性强弱D.装置④盐桥中的阳离子向右池迁移起形成闭合回路的作用6.第33届夏季奥运会于2024年7月在法国巴黎开幕。

发令枪火药中的药粉含有氯酸钾(KClO3)和红磷(P)等物质，撞击引发的有关化学反应有：①3255K C lO +6P=3P O +5K C l ；②25234P O +3H O =2H PO (产生烟雾)。

设A N 为阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是A.反应①中，氧化产物、还原产物的物质的量之比为5∶3B.反应①中，6.2gP 完全反应转移电子数目为AN C.H 3PO 4易溶于水的原因是磷酸与水存在分子内氢键D.1molH 3PO 4在水中电离产生的34PO 数目为AN 7.类比和推理是学习化学的重要方法，下列类比或解释不合理的是选项已知结论A15-冠-5(冠醚)能识别Na +12-冠-4(冠醚)能识别K +B石墨晶体可以导电石墨的化学键具有金属键的性质C 在水中的溶解度：323N aH C O N a C O 3H C O离子之间存在氢键，更难与水分子形成氢键D 表面活性剂可以降低水的表面张力表面活性剂在水面形成单分子膜，破坏了水分子间氢键A.AB.BC.CD.D8.下列离子方程式正确的是A.223N a S O 溶液中加入稀硫酸：2223422S O 2S O 6H 4S O 3H OB.氯化钙浓溶液与碳酸氢钠浓溶液混合：323C a H C O C aC O HC.氯化亚铁溶液中加入少量22N a O ： 2222234N a O 4F e6H O 4F e O H 8N a O D.龋齿发生原理： 254423C a PO O H 4H 5C a 3H PO H O 9.下列关于N 及其化合物的说法错误的是A.氮氮三键键能大于氮氮单键三倍可能与孤电子对相距更远有关B.O-N-O 键角：222N O N O N OC.实验测得 33N S i H 的分子构型(忽略H 原子)为平面三角形，推测Si 原子的3d 轨道也参与了成键D.已知3PH 的配位能力比3N H 强，这是由于3PH 配体中的P 存在3d 空轨道10.近日，中国科学院化学研究所韩布兴院士/康欣晨研究员课题组使用原子分散的Fe-N-C 材料为催化剂，以草酸和硝酸盐或氮氧化物为原料(N 2和CO 2分别为氮源和碳源)，进行了电催化C-N 偶联制备甘氨酸。

现代陶瓷材料7-碳化物陶瓷

机械加工
对烧成的碳化物陶瓷进行切割、磨削等机械加工，以满足其使用要求。
04
碳化物陶瓷的性能优化
添加物对碳化物陶瓷性能的影响
01
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增强剂
添加如碳化硅、氮化硅等增强剂可以提高碳化物陶瓷的强度和韧性，降低其脆性。
稳定剂
添加适量的稳定剂如氧化铝、氧化锆等可以改善碳化物陶瓷的抗热震性能，提高其使用温度。
碳化锆陶瓷的制备工艺主要包括反应烧结、热压烧结和溶胶-凝胶法等，不同的制备工艺会影响碳化锆陶瓷的性能和应用。
03
碳化物陶瓷的生产工艺
原料选择与制备
原料选择
选择高纯度、高耐热性、高硬度的原材料，以确保碳化物陶瓷的性能。
原料制备
将原材料进行精细研磨、混合、筛分等处理，以获得均匀的原料粉末。
成型工艺
干压成型
通过干压成型技术将粉末制成所需形状的生坯。
注射成型
利用注射成型技术将粉末与粘结剂混合后注入模具中，形成生坯。
烧成工艺
烧成温度
根据不同的碳化物陶瓷材料，选择适当的烧成温度，以确保陶瓷的性能。
烧成气氛
在烧成过程中控制气氛，如氧化、还原、中性等，以获得所需的陶瓷性能。
后处理工艺
表面处理
对碳化物陶瓷表面进行涂层、抛光等处理，以提高其耐磨、耐腐蚀等性能。
碳化物陶瓷的特性
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04
高硬度
碳化物陶瓷的硬度仅次于金刚石，具有极高的耐磨性和耐划
痕性能。
高温稳定性
碳化物陶瓷具有出色的耐高温性能，能够在高温环境下保持
稳定的物理和化学性质。
良好的化学稳定性
碳化物陶瓷对酸、碱、盐等化学介质具有良好的抗腐蚀性，

5陶瓷填料

1、陶瓷拉西环Φ10、Φ25、Φ38、Φ50、Φ80、Φ100、Φ150◆简介：陶瓷拉西环由江西全兴化工填料专业生产。

陶瓷拉西环是最早开发的一种散堆填料。

它的外形简洁，其高度与直径尺寸相等。

大尺寸的拉西环〔100mm 以上〕一般承受整砌方式规章填充，90mm 尺寸以下的拉西环一般承受乱堆方式装填。

陶瓷拉西环具有优异的耐酸耐热性能，能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂腐蚀，可在各种高温场合使用，应用范围格外广泛，可用于化工、冶金、煤气、止痒等行业的枯燥塔、吸取塔、冷却塔、洗涤塔、再生塔等。

瓷质拉西环、拉西环填料。

◆陶瓷拉西环技术指标及规格表工程径x 高x 厚mm 积存比重kg/m3比外表积m2/m3空隙率m3/m3陶瓷拉西环干填料因子积存个数n/m36x6x29807890.7320302110000 10x10x38504600.71280620230 15x15x3.57003500.7960210000 25x25x46502350.7878451200 50x50x66001360.813056400 80x80x106501080.681771930 100x100x10700900.72341000 150x150x15790750.68172295径x 高x 厚mm金属拉西环16x16x0.56603500.9046024800 25x25x0.86102200.9329018800 50x50x14301100.951307000 80x80x1400600.96801820◆拉西环出口包装样式工程径x 高x 厚mm 积存比重 kg/m 3 比外表积 m 2/m 3 空隙率 m 3/m 3 干填料因子积存个数 n/m 3积存比重比外表积工程径x 高x 厚mm空隙率 m 3/m 3 干填料因子积存个数 n/m 32、陶瓷矩鞍环 RTOΦ16、Φ25、Φ38、Φ50、Φ76◆ 陶瓷矩鞍环简介：陶瓷矩鞍环由江西全兴化工填料专业生产。

常见的工程陶瓷材料

常见的工程陶瓷材料
常见的工程陶瓷材料包括：
1. 氧化铝（Alumina）：具有优异的机械强度、耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性能，常用于制造密封件、轴承和磨料等。

2. 氮化硅（Silicon Nitride）：具有高硬度、高强度、耐高温和优异的耐腐蚀性能，常
用于制造切削工具和轴承等。

3. 氧化锆（Zirconia）：具有优异的耐磨性、高强度和热稳定性，常用于制造切削工具、氧传感器和医疗器械等。

4. 碳化硅（Silicon Carbide）：具有高硬度、高温强度和耐腐蚀性能，常用于制造耐磨件、轴承和炉具等。

5. 氧化铝陶瓷基复合材料（Alumina-based ceramic composites）：由氧化铝基质中添加其他材料制成，例如氧化锆、铈氧化物等。

具有优异的综合性能，常用于制造高温
结构件和电子陶瓷等。

6. 氧化二硼（Boron Nitride）：具有优异的高温稳定性、导热性和绝缘性能，常用于
制造高温环境下的保护材料和润滑材料等。

7. 氧化锆陶瓷基复合材料（Zirconia-based ceramic composites）：由氧化锆基质中添加其他材料制成，具有高硬度、高强度和耐磨性，常用于制造高温结构件和齿科修复
材料等。

这些工程陶瓷材料因其优异的性能在各个领域得到广泛的应用，例如航空航天、汽车
制造、电子工业、医疗器械和能源等。

碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究现状及其展望

碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究现状及其展望
碳化硼陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性等特点，是一种重要的结构材料。

但其本身的脆性限制了其应用范围。

为了提高碳化硼陶瓷的韧性和致密度，研究人员采用了多种方法进行增韧和补强，目前已取得了一系列进展。

1.纳米晶：纳米晶材料可以提高材料强度和韧性，可以大幅度降低材料的脆性，同时极大地提高材料的耐磨性和抗腐蚀性。

纳米晶碳化硼陶瓷的强度可以达到10GPa以上，而且其韧性也比传统碳化硼陶瓷高。

2.增韧剂：常用的增韧剂有氧化铝、氮化硅、碳等，这些增韧剂可以通过控制络合反应、晶格匹配等机理使其与基体产生协同效应，提高材料的强度和韧性。

3.纤维增强：纤维增强技术是一种有效的增强手段。

已经研究出了碳纤维增强和SiC纤维增强碳化硼陶瓷，可以提高其力学性能和韧性。

4.混合成型：混合成型是将不同颗粒形状、大小、化学组成的原料混合起来，再进行烧结成型。

混合成型可以通过改变组成、晶粒组织和脆性相分布来提高材料的韧性和强度。

5.涂层技术：在碳化硼陶瓷表面增加铜、钛、NbC等材料的镀层可以有效地提高碳化硼陶瓷的抗压强度和韧性。

总之，碳化硼陶瓷的增韧和补强技术已经取得了很大进展，未来的研究方向是进一步探索新的增韧剂、提高制备工艺、改善材料微观结构、研究材料在高温和复杂环境下的性能等。

口腔材料学期末试卷

选择题1．国际牙科联盟的英文简称是（）。

A . ISOB .FDI C.FDA D.ADA E.GIC2．用体积的变化表达热膨胀系数，则称为（）。

A.体胀系数B.线胀系数C.应变D.韧性E.热应力3．液体与固体表面的接触角θ=180°时，液体在材料表面的浸润性为（）。

A．完全浸润 B.浸润性好 C.完全不浸润 D.浸润性差 E.部分浸润4．表征物体刚性的物理量是（）。

A.冲击强度B.挠曲强度.C.弹性模量D.屈服强度E.硬度5．义齿基托材料是一种A.长期表面接触材料B.长期外部接入材料C.持久表面接触材料D.持久外部接入材料E.长期接触材料6．GIC是指（）。

A.氢氧化钙水门汀B.磷酸锌水门汀C.玻璃离子水门汀D.聚羧酸锌水门汀E.氧化锌丁香酚水门汀7．下列印模材料中，属弹性不可逆印模材料的是（）。

A．琼脂印模材料 B.硅橡胶印模材料 C.印模膏D.印模石膏 E.氧化锌印模材料8．藻酸盐印模材料中，能延长其工作时间的物质是（）。

A.生石膏B.膨砂C.硅藻土D.磷酸盐E.藻酸盐9．下列材料室温放置时会产生凝溢和渗润现象的是（）。

A.藻酸盐印模材料B.磷酸盐包埋材料C.义齿基托材料D.硅橡胶印模材料E.牙胶尖10．临床用蜡制作蜡型后，室温放置其形状会逐渐变化，其原因是（）。

A．应力松驰B.蠕变C.热胀冷缩D.应变 E.材料的弹性恢复11．热凝义齿基托树脂加热固化时，应（）。

A．与室温下的水一同缓慢加热固化B.与室温下的水一同快速加热固化C.直接浸入100℃沸水中维持一段时间D.直接浸入70℃的水中,然后快速加热固化E.直接浸入60℃水中维持一段时间12．提高牙托粉中聚合物的分子量，将导致（）。

A.力学性能下降, 达面团期时间缩短B.力学性能增加, 达面团期时间缩短C. 力学性能下降, 达面团期延长.D.力学性能增加,达面团期时间延长E.力学性能和面团期时间均无太大变化13．甲基丙烯酸甲酯简称（）。

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第二节、陶瓷材料的组织与结构
陶瓷材料是多相多晶材料，陶瓷材料的典型组织是由：晶体相玻璃相气相组成，各组成相的结构、数量、形态、大小及分布决定了陶瓷的性能。

晶相是陶瓷材料中主要的组成相，决定陶瓷材料物
理化学性质的主要是晶相。玻璃相的作用是充填晶粒间隙、粘结晶粒、提高材料致密度、降
热电偶套管
密封环
陶瓷喷咀
耐火材料
坩埚
• ⑵ 氮化硅（Si3N4）陶瓷
• 氮化硅是由Si3N4四面体组成的共价键固体。
• ① 氮化硅的制备与烧结工艺
• 工业硅直接氮化：3Si+2N2→Si3N4 • 二氧化硅还原氮化：3SiO2+6C+2N2→Si3N4+6CO 烧结工艺优点缺点
反应烧结烧结时几乎没有收缩，能密度低，强度低，耐蚀
ENGINEERING MATERIALS
工程材料及应用
多媒体教案
五邑大学机电工程学院
第十章
第十章陶瓷材料 (ceramics)
陶瓷材料指利用天然或人工合成的无机非金属粉状化合物，经成型和高温烧结而制成的多晶固体材料。
• 按使用的原材料分类
• 可将陶瓷材料分为普通陶瓷和特种陶瓷。

普通陶瓷以天然的岩石、
陶瓷材料的制取：
陶瓷是脆性材料，大部分陶瓷是通过粉体成型和高温
烧结来成形的，因此陶瓷是烧结体。
配料
成型
煅烧
（二）陶瓷制品的生产
陶瓷制品的生产都要经过三个阶段：坯料制备、成型、烧结 • 坯料制备通过机械或物理或化学方法制备粉料，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。
• ⑴ 氧化铝陶瓷
单相Al2O3陶瓷组织
• 氧化铝陶瓷以Al2O3为主要成分,
含有少量 SiO2 的陶瓷，又称高
铝陶瓷。
Al2O3密封、气动陶瓷配件 Al2O3化工、耐磨陶瓷配件
• 根据 Al2O3 含量不同分为 75 瓷 ( 含 75%Al2O3 ，又称刚
玉-莫来石瓷)、95瓷和99瓷，后两者又称刚玉瓷。 • 氧化铝陶瓷强度大于普通陶瓷，硬度很高、仅次于金刚石、碳化硼、立方氮化硼和碳化硅，耐磨性很好。其耐高温性能好；刚玉瓷能在1600 ℃ 高温下长期工作，抗蠕变性能高。
95瓷纺织件
99瓷纺织件
氧化铝耐高温喷嘴
• 由于键合力很大，氧化铝为两性氧化物，所以其耐蚀性很强。氧化铝陶瓷也有很好的电绝缘性，特别是高频下的电绝缘性很好。氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料，如耐火砖、坩埚、热偶套管，淬火钢的切削刀具、金属拔丝模，内燃机的火花塞，火箭、导弹的导流罩及轴承等。
• 光、电性能
陶瓷晶体中没有自由电子，所以一般都是很好的绝缘材料，少数陶瓷具有半导体性质。陶瓷可以在电子工业中制造电子元件。某些陶瓷具有特殊的光学性能，加用作固体激光材料、光导纤维、光储备材料等。红宝石（α-Al2O3掺铬离子）、钇铝石榴石、含钕玻璃等可作固体激光材料；玻璃纤维可作光导纤维材料，此外还有用于光电计数、跟踪等自控元件的光敏电阻材料。
急冷
加热
β -石英
β -鳞石英
117℃ γ -鳞石英
β －方石英
石英玻璃
晶体相的缺陷
• 实际陶瓷晶体与金属晶体一样也存在晶体缺陷，这些缺陷可加速陶瓷的烧结扩散过程，还影响陶瓷性能。 • 晶粒愈细，陶瓷的强度愈高。如刚玉（ Al2O3 ）晶粒平均尺寸为 200μm 时，抗弯强度为 74MPa ， 1.8μm 时抗弯强度可高达 570MPa。 • 陶瓷材料中往往同时存在多种晶相，对陶瓷性能起决定作用的晶相称主晶相，其余为次晶相。
• 气相可使陶瓷的密度减小，并能吸收振动； • 用作保温的陶瓷和化工用的过滤多孔陶瓷等需要增加气孔率，有时气孔率可高达60％。
• 有些陶瓷中的晶相也存在同素异构转变。
SiO2的同素异构转变
α -石英
573℃ 870℃
α -鳞石英
163℃
1470℃
α -方石英
180~270℃
1713℃
熔融SiO2
离子键
共价键
陶瓷材料离子键和共价键的混合比
化合物电负性离子键比例 /% 共价键比例 /% LiF 3.0 MgO Al2O3 SiO2 2.3 2.0 1.7 Si3N4 1.2 SiC 0.7 Si 0
89
73
63
51
30
11
0
11
27
37
49
70
89
100
陶瓷材料的基本属性
• 化学健主要是离子键、共价健以及它们的混合键； • 硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感； • 熔点高，具有优良的耐高温和化学稳定性； • 一般自由电子数目少、导热性和导电性较小； • 耐化学腐蚀性好； • 耐磨损。
氧化铝陶瓷密封环
氧化铝陶瓷坩埚
氧化铝陶瓷转心球阀
Al2O3陶瓷 ① 强度高 ② 硬度高：机械加工磨料、磨具、切削工具等
③ 熔点高、抗腐蚀：耐火材料、炉管、热电偶保护套等
④ 化学稳定性好：坩埚、人体关节、人工骨骼 ⑤ 电绝缘性好：基板、火化塞、电路外壳 ⑥ 光学性能好：制成透光材料、微波整流罩窗口、激光振荡元件等
热压烧结氮化硅用于形状简单、
精度要求不高的
零件，如切削刀
具、高温轴承等。
Si3N4轴承
• 反应烧结氮化硅用于形状复杂、尺寸精度要求高的
零件，如机械密封环等。
汽轮机转子
叶片气阀等零件
• • • •
将分散的晶相粘结在一起；降低烧结温度；抑制晶相的晶粒长大填充气孔。
玻璃相熔点低、热稳定性差，在较低温度下开始软化，导致陶瓷在高温下发生蠕变，且其中常有一些金属离子而降低陶瓷的绝缘性。故工业陶瓷中玻璃相的数量要予以控制，一般<20~40%。
３. 气相
气相指陶瓷孔隙中的气体即气孔。是生产过程中不可避免的，陶瓷中的孔隙率常为 5~10% ，要力求使其呈球状，均匀分布。气孔对陶瓷的性能有显著影响，使陶瓷强度降低、介电损耗增大，电击穿强度下降，绝缘性降低。
陶瓷材料的力学性能
•Байду номын сангаас弹性与强度
陶瓷材料的键合力强，弹性模量比金属大，硬度也高。抗拉强度低，抗压强度较高；由于陶瓷的成分、组织都不如金属材料纯，表面及内部的气孔、微裂纹等缺陷，实际抗拉强度仅为理论强度的1/100~1/200。但抗压强度高，为抗拉强度的10~40倍。增大陶瓷的致密度，减少缺陷，可以使强度大幅度提高。
• 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。高温烧结时，陶瓷内部会发生一系列物理化学变化及相变，如体积减小，密度增加，强度、硬度提高，晶粒发生相变等，使陶瓷制品达到所要求的物理性能和力学性能。
为原料，经成型、烧结而成的陶瓷。
• 其组织中主晶相为莫来石(3Al2O3· 2SiO2)，占
25~30%，玻璃相占35~60%，气相占1~3%。
• 普通陶瓷加工成型性好，成本低，产量大。 • 除日用陶器、瓷器外，大量用于电器、化工、建筑、纺织等工业部门。景德镇瓷器
绝缘子
二、新型结构陶瓷
• 化学性能 • 结构稳定化学稳定性高，抗氧化性优良，在 1000℃高温下不会氧化，并对酸、碱、盐有良好的抗蚀性。故在化工工业中广泛应用。
第四节常用工业陶瓷
• 一、普通陶瓷
• 普通陶瓷是用粘土(Al2O3· 2SiO2· 2H2O)、长石
(K2O· Al2O3· 6SiO2，Na2O· Al2O3· 6SiO2)和石英(SiO2)

低烧结温度和
抑制晶粒长大。 • 气相是在工艺过程中形成并保留下来的。
• 1、晶体相
晶体相是一些化合物或以化合物为基的固溶体，是陶瓷材料的主要组成相。当存在几种晶体相时，分为主晶相、次晶相及第三晶相等。陶瓷的力学、物理及化学性能主要取决于主晶相，它的结构、数量、粒度、形态和分布决定了陶瓷的主要特点和应用。
得到复杂的形状性差只能制造简单形状，烧热压烧结用较少的助剂就能致密化，强度、耐蚀性最好结助剂使高温强度降低
• ③ 性能特点及应用
• 氮化硅的强度、比强度、比模量高；硬度仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为0.1~0.2；热膨胀系数小；抗热震性大大高于其他陶瓷材料；化学稳定性高。

• 塑性和韧性
• 冲击韧性、断裂韧性低 KIC 约为金属的1/60~1/100
几种材料的断裂韧性
材料 KIC /MPa.m1/2
45钢
球墨铸铁
90
20~40
氮化硅陶瓷
3.5~5
2. 物理与化学性能
• 熔点高一般在2000℃以上，故陶瓷高温强度和高温蠕变抗力优于金属。 • 热胀系数小、热导率低随气孔率增加，陶瓷的热胀系数、热导率降低，故多孔或泡沫陶瓷可作绝热材料。热振性差。

陶瓷中晶体相一般是：氧化物（如MgO,Al2O3,ZrO2 ，TiO2) 非氧化物(碳化物WC,氮化物TiN) 含氧酸盐(硅酸盐[SiO4])
２. 玻璃相
玻璃相是一种非晶态固体，是陶瓷烧结时，各组成相与杂质产生一系列物理化学反应形成的液相在冷却凝固时形成的。
玻璃相的作用
玻璃相是陶瓷材料中不可缺少的组成相。
矿石、黏土等材料作原料。特种陶瓷采用人工合成的材料作原料。 3、按性能和用途分类可将陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷两类。