金属陶瓷材料ppt

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18-陶瓷材料PPT模板

按化学组成分类
陶瓷可分为硅酸盐陶瓷、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、金属陶瓷等。
1.3 陶瓷材料的性能特点
硬度在各类材料中最高，其硬度一般为1 000～1 500 HV
陶
瓷作为超硬耐磨损材料，其性能特别优良
性能
Байду номын сангаас
室温下几乎无塑性，韧性极低，脆性大
的性
抗拉强度低，但抗压强度较高
强度较低，热稳定性差，在425～800℃时开始软化
特结构疏松，空隙中常有金属离子填充点
会降低陶瓷的强度、耐热性和绝缘性
玻璃相在陶瓷中的含量不能太大，一般为20%～40%。
3.气相
气相是指陶瓷组织内部形成的气孔，是一种结构缺陷。
气孔是陶瓷裂纹的根源
使陶瓷材料的强度下降使陶瓷材料的热导率下降使陶瓷材料的抗电击穿强度等下降
能熔点很高，高温强度较高，高温抗蠕变能力强
特
点高温抗氧化性很高，但热膨胀系数小，热导率低
绝缘性能良好
1.4 常用工业陶瓷
常用工业陶瓷的主要性能和用途如教材表8-4所示。
金属材料与热处理
金属材料与热处理
1.1 陶瓷材料的结构
陶瓷是由无数细小晶粒通过玻璃相黏结而成的多晶体材料，其组织中有许多微小空隙，即陶瓷的组织主要包括晶体相、玻璃相和气相。
1.晶体相
晶体相是陶瓷的主要相，其性质往往能决定陶瓷的性能。
晶体相
陶瓷中晶体相主要有硅酸盐、氧化物和非氧化物（氮化物、硅化物、硼化物、碳化物等）三种。
主晶相
含量多、起主要作用的晶体相
次晶相
第三晶相
…
2.玻璃相
玻璃相是陶瓷材料在高温烧结时形成的黏度很大的酸性或碱性氧化物熔融液，经冷却后获得的非晶态固相。

口腔修复金属、陶瓷材料PPT课件

结
烧，想不铂箔上较好。
工
艺
热压铸全瓷材料
优
缺
优点：铸瓷采用失蜡法，形态准确，半透明性，边缘密合，粘结性好；
点
缺点：投资大，强度相对低，不适用于桥体。
分成白榴石增强铸瓷和二硅酸锂增强铸瓷
制
制作蜡型-失蜡铸造-烧结牙本质瓷和切端瓷-上色上釉。
作
工
艺
粉浆堆涂玻璃渗透全瓷材料
概
念
直接耐火模型堆涂后烧结成微粒骨架，具有多孔结构；可代替基地金属冠
金属材料
名称
说明
CAD/CAM快速成型金属
主要为纯Ti、β-Ti合金、Co-Cr合金；成型方式为CAD/CAM
选择性激光烧结成型金属
主要为不锈钢、Ti合金、Co-Cr合金；金属粉末逐层熔结
电铸成型金属-金沉积
主要用于单冠修复
五、焊接与其他合金
金属材料
种类组成
性能应用
02
口腔修复陶瓷材料
A
金属烤瓷材料
Au-Pt-Pd合金丝 Au.Pt.Pd.Ag.Cu. 性优、焊接不良高弹弓丝、卡环
Ni-Cr合金片
Ni80-90Cr5-10
性优耐腐Ni致敏冠、正畸锁槽
不锈钢片
同18-8不锈钢同18-8但C含量低冠、正畸带环
一、锻制合金：合金成分基本性能
金属材料
碳（C） ---增加强度及硬度，过量则降低防腐性能铬（Cr）---增加防腐性及强度钴（Co）---增加强度、硬度及抗腐蚀性镍（N i）---增加防腐性及韧性、延展性硅（S i）---提高铸造性能，抗氧化钛（Ti ）---良好生物相容性、抗腐蚀性、密度低、性能稳定、
一、锻制合金：对比一览表

金属陶瓷(硬质合金) 18页PPT文档

TiC-TiB2
1968~1970 1969~1970 1968~1973 1972~1975
（TiMo)C （固溶体Ni,Mo,Cr) TiC-TiN-Ni TiC-Al2O3 Ti-TaN-Ni
制成的刀片的使用寿命可比标准的可转位刀片高出好几倍，而且切削速也可以提高25~30%，从此获得了广泛的应用，这是硬质合金生产发展过程中的又一个重大进展。此外，六十年代末期引入硬质合金生产领域的热静压技术，以及七十年代移植到硬质合金生产领域的喷雾干燥技术，使硬质合金生产工艺又向前迈进了一大步。
1929~1931 1930~1931
1931 1931 1938 1944 1949 1950 1952~1966 1957
Ti-Mo2C-Ni,Cr,Mo TaC-Ni TiC-TaC-Co
Tic-Cr,Mo,W,Ni,Co TiC-VC-Ni,Fe TiC-NbC-Ni,Co TiC-VC-Nb-Mo2C-Ni TiC （Mo2C,TaC)-Ni,Co-Cr TiC-可热处理钢结合金
粉末冶金的应用主要有以下几个方面：
（1）减摩材料
应用最早的是含油轴承。
（2）结构材料
它是用碳钢或合金钢的粉末为原料，采用粉末冶金方法制造结构零件。这种制品的精度较高、表面光洁，不需或少需切削加工即为成品零件。
可用于制造液压泵齿轮、电钻齿轮、凸轮等。
（3）高熔点材料
一些高熔点的金属和金属化合物如W、Mo、WC、TiC等，用熔炼和铸造方法生产比较困难，可用粉末冶金方法生产，如各种金属陶瓷、钨丝及Mo、TA、Nb等难熔金属和高温合金。
为“硬”、“钴”两字的汉语拼音字首，后面的数字表示钴的含量（质量分数×100）。
例如，YG8，表示平均WCo＝8％，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。

金属及陶瓷基复合材料PPT

影响扩散粘结过程的主要参数是温度、压力和一定温度及压力下维持的时间，其中温度最为重要，气氛对产品质量也有影响。
热压工艺： 1）纤维与金属基体制成复合材料预制片； 2）将预制片按设计要求裁剪成所需的形状、叠层排布(纤维方向)，视对纤维体积含量的要求，在叠层时添加基体箔； 3）将叠层故人模具内，进行加热加压，最终制得复合材料或零件。
影响复合材料的性能的因素： 1、预制件的质量； 2、模具的设计； 3、预制件预热温度； 4、熔体温度； 5、压力；
液态金属搅拌铸造法
这种方法的基本原理是将颗粒直接加入到基体金属熔体中，通过一定方式的搅拌使颖粒均匀地分散在金属熔体中并与之复合，然后浇铸成锭坯、铸件等。
搅拌铸造法主要问题：
爆炸焊接的特点是作用时间短、材料的温度低，不必担心发生界面反应。
用爆炸焊接可以制造形状复杂的零件和大尺寸的板材，需要时一次作业可得多块复合板。此法主要用来制造金属层合板和金属丝增强金属基复合材料，例如钢丝增强铝、铜丝或钨丝增强钛、钨丝增强镍等复合材料。
爆炸焊接
液态法
液态法是制备金属基复合材料的主要方法：
可惰性气氛中进行，也可在大气中进行也有用纤维织物与基体箔直接进行热压制造复合材料及零件的。
扩散粘结法
热压温度：
温度控制在基体合金的固相线和液相线之间。热压压力：选用压力可在较大范围内变化，但过高容易损伤纤维，一般控制在10MPa以下。压力的选择与温度有关，温度高、压力可适当降低。
热压时间：时间在10-20minin即可。热压气氛：热压可以在大气中进行
固态法1粉未冶金法2热压固结法也称扩散粘结法3热等静压法4热轧法5热挤压和热拉法6爆炸焊接法颗粒晶须合金粉未混合热压成品零件复合材料坯挤压轧制等颗粒晶须合金粉未混合烧结成品零件颗粒晶须合金粉未混合封装除氧热压法热压法和热等静压法亦称扩散粘结法是加压焊接的一种因此有时也称扩散焊接法

《金属陶瓷硬质合金》课件

化学性能
耐腐蚀性：具有优良的耐腐蚀性，不易被酸、碱、盐等化学物质腐蚀
耐磨性：具有较高的耐磨性，不易磨损
耐高温性：具有较好的耐高具有较好的抗氧化性，不易被氧化
耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能
耐磨性：金属陶瓷硬质合金具有很高的耐磨性，可以承受高强度的磨损和冲击。
切削工具：用于加工金属、塑料、木材等材料
耐磨零件：用于制造耐磨零件，如轴承、齿轮等
热处理工具：用于热处理过程中的加热和冷却
模具制造：用于制造各种模具，如注塑模具、压铸模具等
航空航天：用于制造航空航天零部件，如发动机叶片、涡轮盘等
医疗设备：用于制造医疗设备中的耐磨零件，如手术刀、骨科器械等
金属陶瓷硬质合金的性能特点
力学性能
高硬度：具有很高的硬度，耐磨损
高强度：具有很高的强度，不易断裂
高韧性：具有很高的韧性，不易变形
高耐磨性：具有很高的耐磨性，使用寿命长
物理性能
硬度高：具有很高的硬度，耐磨损耐热性：具有良好的耐热性，可在高温环境下使用耐腐蚀性：具有较好的耐腐蚀性，不易被酸碱等腐蚀导热性：具有良好的导热性，可快速传递热量耐磨性：具有较好的耐磨性，不易磨损韧性：具有一定的韧性，不易断裂
汽车工业
发动机部件：活塞、连杆、气门等传动系统：齿轮、轴承等制动系统：刹车片、刹车盘等底盘系统：减震器、悬挂等车身结构：车门、车架等安全系统：安全气囊、安全带等
石油化工行业
石油钻探：用于钻头、钻杆等部件，提高耐磨性和耐腐蚀性石油输送：用于管道、阀门等部件，提高耐磨性和耐腐蚀性石油炼化：用于反应器、换热器等部件，提高耐磨性和耐腐蚀性石油储运：用于储罐、管道等部件，提高耐磨性和耐腐蚀性

金属及陶瓷材料介绍48页PPT

金属及陶瓷材料介绍
26、机遇对于有准备的头脑有特别的亲和力。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。没有它，天才也会在矛盾无定的迷径中，徒劳无功。- -查士德斐尔爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯潘。
Hale Waihona Puke 谢谢！51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来

金属和陶瓷的力学性能材料科学基础 ppt课件

Cu-Ni合金成分与性能关系
PPT课件
35
２、多相合金的塑性变形与弥散强化
当合金的组织由多相(二相)混合物组成时，合金的塑性变形除与合金基体的性质有关外，还与第二相的性质、形态、大小、数量和分布有关。第二相可以是纯金属、固溶体或化合物，工业合金中第二相多数是化合物。
PPT课件
36
复习：金属化合物
二、拉伸试验和应力-应变图：
拉伸试验可获得的力学性能指标：
1、弹性模量： 2、规定非比例伸
长应力：
是金属材料有明显塑性变形时的强度
3、抗拉强度： 4、断后伸长率： 5、截面收缩率：
PPT课件
4
三、塑性变形材料学基础
（一）、金属单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形的基本方式有两种：滑移孪生。金属常以滑移方式发生塑性变形。
若只研究该原子列的原子排列情况, 则晶向 [110]与[ ]可用一指数[110]表示。
PPT课件
10
原子排列情况相同而在空间位向不同(即不平行)的晶向统称为晶向族, 用尖括号表示, 即<uvw>。如:
<100> = [100] + [010] + [001]
在立方晶系中, 一个晶面指数与一个晶向指数数值和符号相同时, 则该晶面与该晶向互相垂直, 如(111) [111]。
PPT课件
11
以图中的晶面ABB’A’为例, 晶面指数的标定过程如下：
①设定一空间坐标系（原点在欲定晶面外, 并使晶面在
三条坐标轴上有截距或无穷大。）
②以晶格常数a为长度单位, 写出欲定晶面在三条坐标轴上的截距:1∞∞
③截距取倒数：100

金属陶瓷基复合材料PPT课件

15
5.3.2 陶瓷基复合材料的制造
制备方法:
①料浆浸渍-热压烧结法；②化学气相渗透法 ③有机先驱体热解法； ④熔融渗透法 ⑤直接氧化沉淀法； ⑥反应烧结法
(2)晶须和颗粒增强陶瓷基复合材料的制备工艺
①晶须复合材料制备工艺
a.烧结法
b.先驱体转化法
c.电泳沉积法
2020/4/2
16
② 原位生长晶须 ③ 颗粒增强陶瓷基复合材料
碳化硅保护高温下的氧化
21
5.2.4.2 性能
➢ 轻质、高强度、高硬度和耐高温； ➢ 熔点高, 高温抗氧化性能好; ➢ 化学稳定好, 耐辐射，具有较高的热辐射率; ➢ 具有碳纤维与碳材料的突出性能; ➢ 低温下，易于氧化。
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5.2.4.3 应用
航空和航天材料;生物医学材料;坦克装甲用耐磨材料;化工领域的抗腐蚀材料等.
耐磨零件：碳化硅，氧化铝颗粒，晶须等
用作集电和电触头： SiC，金属丝，石墨颗粒增强铝，铜等
耐腐蚀电池极板：石墨碳纤维增强铅合金等
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5
5.2.3 金属基复合材料
➢ 重要体系 Al2O3/(Al、Mg)
➢ 主要特点 ● 高的比强度、比模量； ● 好的韧性； ● 比聚合物高的使用温度。
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5.2.3.3 金属基复合材料的应用
➢ Bf/Al 用作航天飞机部件; ➢ Cf/Al用作NASA空间望远镜的
天线支架;
➢ FP-Al2O3f/ (Al,Mg)用作汽车部件和内燃机连杆等等
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铝合金在飞机上的应用
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5.3 陶瓷基复合材料

Ti-C-N基金属陶瓷.ppt

磨损量-时间
由图可见，磨损表面除了明显的磨痕及剥落坑外，还有明显的裂纹扩展的痕迹。 Ti-C-N基金属陶瓷作为刀具时磨损的主要机理是磨粒磨损、高温的粘结磨损及扩散磨损。
化学磨损Ti-C-N金属陶瓷在氧化环境中可以生成氧化膜，在潮湿环境中还会生
成氢氧化物表层。
Ti3N4 +3O2 →3TiO2+2N2
磨粒磨损由于自由磨粒或表面微凸体的相互运动而造成的磨损高温粘着磨损金属陶瓷化学稳定性较好，与钢化学亲合力小，与工件的摩
擦系数也小，因此用金属陶瓷刀具切削时，可阻止刀具与钢的粘结，不易产生积屑瘤，工件的加工精度可明显提高。TiC 与工件材料45 号钢的粘结温度(1120℃)高于WC(1000℃)，因此，与硬质合金相比，金属陶瓷刀具具有较高的抗粘结磨损的能力。
+ + +
Байду номын сангаас
+
+
硬度很高一般可达HRA91～93.5，有些可达HRA94～95，即达到非金属陶瓷刀具硬度水平。有很高的耐磨性和理想的抗磨损能力，在高速切削钢料时磨损率极低其耐磨性可比WC基硬质合金高3～4倍。有较高的抗氧化能力一般硬质合金月牙洼磨损开始产生温度为850～900℃，而Ti(C，N)基金属陶瓷为1100～1200℃，高出200～300℃。TiC氧化形成的TiO2 有润滑作用，所以氧化程度较WC基合金低约10%。有较高的耐热性 Ti(C，N)基金属陶瓷的高温硬度、高温强度与高温耐磨性都比较好，在1100～1300℃高温下尚能进行切削。一般切削速度可比WC基硬质合金高2～3倍，可达300～400m/min，即使加工某些高硬度材料和难加工材料，切削速度也可达200m/min。化学稳定好 Ti(C，N)基金属陶瓷刀具切削时，在刀具与切屑、工件接触面上会形成Mo2O3，镍钼酸盐和氧化钛薄膜，它们都可以作为干润滑剂以减少摩擦。Ti(C，N)基合金与钢不易产生粘结，在700～900℃时也未发现粘结情况，即不易产生积屑瘤，加工表面粗糙度值较低。Ti(C，N)基金属陶瓷在具有良好的综合性能的同时还可以节约普通硬质合金所必需的Co、Ta、W等贵重稀有金属材料。随着人类节约资源、推行“绿色工业”进程的加快，Ti(C，N)基金属陶瓷必会成为一种大有前途的工具材料。实际上，一些国家已在积极应用和推广这种刀具材料，如日本在1988年Ti(C，N)基金属陶瓷刀具已占年度硬质材料工具总量的27.3%，而且其使用量还在逐年提高。

陶瓷基板课件ppt

生物陶瓷
用于制造人工关节、牙科植入物等医疗材料的陶瓷，具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
光敏陶瓷
具有特殊的光学性能，用于制造光敏电阻、光敏二极管等光电器件。
03
陶瓷基板性能
电性能
绝缘性能
陶瓷基板具有优异的绝缘性能，能够承受高电压和高频率的电场，是电子设备中常用的绝缘材料。
低介电常数
陶瓷基板的介电常数较低，有利于减小信号传输过程中的损失和延迟，提高信号传输效率。
其他应用领域
01
除了上述应用领域外，陶瓷基板还广泛应用于其他领域，如汽车电子、能源、航空航天等。
02
这些领域对陶瓷基板的性能要求各不相同，但都需要其具备优良的绝缘性能、机械性能、耐高温性能和化学稳定性等特点。
05
陶瓷基板发展前景与挑战
市场发展前景
电子工业需求
01
随着电子工业的快速发展，对陶瓷基板的需求持续增长，尤其
氮化硅陶瓷基板
具有高硬度、高强度、耐高温等特点，用于制造高温炉具、燃气轮机叶片等。
碳化硅陶瓷基板
具有高熔点、高硬度、优良的化学稳定性等特点，用于制造高温炉具、化学反应器等。
金属陶瓷材料
氧化锆增韧陶瓷
金属基陶瓷复合材料
以氧化锆为主要成分，通过添加其他氧化物进行增韧，具有高强度、高韧性等特点。
。
陶瓷基板在集成电路中主要用于制作芯片承载片、热沉、绝缘层等，对集成电路的性能和可靠性产生重要影响。
传感器
传感器是实现智能化和自动化的重要器件，陶瓷基板在传感器制造中也有广泛应用。
陶瓷基板在传感器中主要用于制作敏感元件、绝缘层和支撑结构等，对传感器的性能和可靠性产生重要影响。

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金属陶瓷砖
金属材料的用途
• 金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。 • 在我们的日常生活中，主要有电器触头上的运用。它是两相金属的机械混合物，每相金属各相保留原有的物理性能。两相金属中一相为难熔相，它的硬度高、熔点高，在高温和冲击作用下不变形，在电弧作用下不熔化，因此这相金属在材料中其骨架作用。这类金属有钨、钼、金属氧化物等。另一相金属为载流相，它主要起导电和导热作用。这类金属银、铜等。载流相金属熔点都比较低，在电弧高温作用下熔成液体，保留在难熔相金属骨架构成的空隙中，防止了熔化金属的大量喷溅，使触头电磨损大大减小。
芝柏表
钛金属陶瓷表
金属材料的应用非常的广泛，各个领域都会用到
• 金属陶瓷材料的模条
• 金属陶瓷材料灯具
• 热电偶保护套管
• 干燥板
• 发射管
• 放电管
具有高硬度，超高耐磨，高精度金属陶瓷刀具
没了
卧式真空烧结炉
• 卧式真空烧结炉主要用于气氛烧结、真空热处理、高温真空烧结。适用于不锈钢基、硬质合金、高温合金、高间化合物的烧结。
金属陶瓷的分类
• 根据各组成相所占百分比不同，金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。 • 1.陶瓷基金属陶瓷主要有：①氧化物基金属陶瓷。 ②碳化物基金属陶瓷。 ③氮化物基金属陶瓷。 ④硼化物基金属陶瓷。 ⑤硅化物基金属陶瓷。 • 2.金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得，又称弥散增强材料。
金属陶瓷材料
袁梦 11210050216
金属陶瓷的定义及组成 • 金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的结构材料。金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性和可塑性。金属陶瓷为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎，人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉，因此制成了金属陶瓷。。陶瓷粘土金属粉
金属陶瓷的应用
• 金属陶瓷外壳，高端智能手机 HTC Ones的强力铠甲
• 具有四核引擎的Ones不但在处理性能上拔得头筹，而且在细节上也毫不逊色。采用金属陶瓷外壳的机身不但手感优秀，而且更具备了耐磨、防指纹、防滑、抗氧化的作用。这个细微之处体现了陶瓷材料的独特功能。
瑞士雷达表碳化钛金属陶瓷腕表
金属陶瓷材料粉末冶金技术
金属陶瓷材料粉末冶金技术是现代高技术材料的先进技术,在金属材料、金属陶瓷材料、陶瓷结构材料等瓷器领域中正得到越来越广泛的应用。金属陶瓷材料粉末冶金技术主要包括金属陶瓷材料粉末冶金技术的超细硬质合金、特殊硬质相硬质合金、梯度功能硬质合金、硬质合金热处理、涂层硬质合金、新技术和新工艺及新装备,以及Ti(C,N)基金属陶瓷等
氧化铝金属陶瓷管
碳化钛金属陶瓷表腕
硼化钨陶瓷溅射靶材氮化铝金属陶瓷
硅化钼金属陶瓷管
金属陶瓷材料的性能 • 金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。