先进陶瓷材料及进展复习资料
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功能陶瓷材料总复习本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March功能陶瓷材料总复习绪论什么是功能陶瓷常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。
1、定义:指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。
2、分类:电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。
3、特性:性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等4用途:在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。
举例:电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。
介电陶瓷以感应的方式对外电场作出响应,即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变,这类材料称为电介质各种极化机制以及频率范围。
极化机制:电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化频率范围:松弛极化铁电体,晶体在某温度范围内具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向,称为铁电体。
材料的这种性质称为铁电性。
电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。
电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹(如图居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度T>Tc 顺电相 T<Tc铁电相居里点附近的临界特性:介电常数随温度的变化显示明显的非线性,室温介电常数一般为3000~5000,在居里温度处(120℃)发生突变,可达10000以上。
驰豫铁电体:复合钙钛矿(Complex Perovskite):晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据。
弥散相变(Diffuse Phase Transition DPT):顺电——铁电为渐变:介电峰宽化,T>Tc存在Ps和电滞回线。
陶瓷材料考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 陶瓷材料的主要组成元素是什么?A. 硅酸盐B. 碳酸盐C. 氧化物D. 硫化物答案:A2. 下列哪种材料不属于传统陶瓷?A. 陶器B. 瓷器C. 玻璃D. 金属合金答案:D3. 陶瓷材料的烧结温度通常是多少?A. 1000°C以下B. 1000°C-1300°CC. 1300°C以上D. 2000°C以上答案:C4. 陶瓷材料的硬度通常如何?A. 较低B. 中等C. 较高D. 极高5. 陶瓷材料的主要应用领域包括哪些?A. 建筑B. 电子C. 航空航天D. 所有以上答案:D6. 陶瓷材料的热导率通常如何?A. 非常高B. 较高C. 较低D. 非常低答案:C7. 陶瓷材料的电导率通常如何?A. 非常高B. 较高C. 较低D. 非常低答案:D8. 下列哪种材料是典型的先进陶瓷?A. 氧化铝B. 氧化镁C. 氧化铁D. 氧化铜答案:A9. 陶瓷材料的抗腐蚀性能如何?B. 一般C. 较好D. 非常好答案:D10. 陶瓷材料的断裂韧性通常如何?A. 较低B. 中等C. 较高D. 极高答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 陶瓷材料的主要成分是_________,它决定了陶瓷的基本性质。
答案:硅酸盐2. 陶瓷材料的烧结过程可以分为_________、_________和_________三个阶段。
答案:干燥、预烧、烧结3. 陶瓷材料的硬度通常用_________来衡量。
答案:莫氏硬度4. 陶瓷材料的热稳定性是指材料在_________下不发生破坏的能力。
答案:高温5. 陶瓷材料的电绝缘性是指材料在_________下不导电的性质。
答案:电场6. 陶瓷材料的抗化学腐蚀性是指材料在_________作用下不发生化学变化的能力。
答案:化学物质7. 陶瓷材料的断裂韧性是指材料在_________作用下抵抗裂纹扩展的能力。
先进陶瓷材料先进陶瓷材料是指具有优异性能和广泛应用前景的陶瓷材料,它们在材料科学领域发挥着重要作用。
与传统陶瓷材料相比,先进陶瓷材料具有更高的强度、硬度、耐磨性、耐高温性、化学稳定性和绝缘性。
它们被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械、能源等领域,成为推动现代科技和工业发展的重要材料之一。
先进陶瓷材料主要包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氧化锆陶瓷等。
这些材料具有优异的高温性能和耐磨性,因此在航空航天领域得到广泛应用。
例如,氮化硅陶瓷被用作航空发动机零部件的高温结构材料,氧化锆陶瓷被用作航天器热结构材料,氧化铝陶瓷被用作航空航天器的绝缘材料。
在汽车制造领域,先进陶瓷材料也发挥着重要作用。
碳化硅陶瓷被用作汽车发动机零部件的高温结构材料,氧化铝陶瓷被用作汽车刹车片的耐磨材料,氮化硅陶瓷被用作汽车发动机气门的耐磨材料。
这些材料的应用大大提高了汽车的性能和可靠性。
在电子领域,先进陶瓷材料也发挥着重要作用。
氧化铝陶瓷被用作集成电路基板的绝缘材料,氮化硅陶瓷被用作电子封装材料,碳化硅陶瓷被用作电子散热材料。
这些材料的应用使电子产品具有更高的性能和可靠性。
在医疗器械领域,先进陶瓷材料也发挥着重要作用。
氧化锆陶瓷被用作人工关节的材料,氮化硅陶瓷被用作牙科修复材料,碳化硅陶瓷被用作医疗器械的耐磨材料。
这些材料的应用使医疗器械具有更好的生物相容性和耐用性。
在能源领域,先进陶瓷材料也发挥着重要作用。
氮化硅陶瓷被用作核能领域的结构材料,氧化铝陶瓷被用作火电厂的绝缘材料,碳化硅陶瓷被用作太阳能电池的基板材料。
这些材料的应用使能源设备具有更高的安全性和稳定性。
总的来说,先进陶瓷材料以其优异的性能和广泛的应用前景,成为推动现代科技和工业发展的重要材料之一。
随着科学技术的不断进步,先进陶瓷材料将会有更广泛的应用领域和更多的创新发展,为人类社会的进步做出更大的贡献。
先进陶瓷的制备与应用先进陶瓷是指具有优异性能和特殊功能的陶瓷材料,广泛应用于电子、光电、医疗、能源等领域。
本文将介绍先进陶瓷的制备方法以及在不同领域中的应用。
一、先进陶瓷的分类和特点先进陶瓷主要包括氧化物陶瓷、氮化硼陶瓷、碳化硅陶瓷、氧化铝陶瓷等不同类型。
这些陶瓷材料具有硬度高、耐腐蚀、耐高温、绝缘性好等特点,是传统金属材料无法替代的重要材料。
二、先进陶瓷的制备方法1. 传统制备方法传统先进陶瓷制备方法包括干法成型、注模成型、静电纺丝成型等,通过高温烧结形成致密结构。
这些方法简单易行,但对原料要求高,能耗大,且制品形状较为受限。
2. 先进制备技术近年来,随着纳米技术和激光技术的发展,先进陶瓷的制备迎来了新的突破。
利用溶胶-凝胶法、等离子喷涂法、激光沉积成形等技术,可以制备出具有微纳米结构的先进陶瓷材料,提高了材料性能和加工精度。
三、先进陶瓷在电子领域中的应用由于先进陶瓷具有优良绝缘性能和导电性能,被广泛应用于电子器件的封装和绝缘部件制造。
如氮化硼陶瓷在功率电子器件中的应用,氧化铝陶瓷在集成电路封装中的应用等。
四、先进陶瓷在医疗领域中的应用先进陶瓷具有生物相容性好、耐腐蚀性强等特点,在人工关节、牙科种植、医学诊断设备等方面有广泛应用。
例如氧化锆陶瓷在种植体修复中的应用,碳化硅在人造关节制造中的应用等。
五、先进陶瓷在能源领域中的应用在能源领域,先进陶瓷被应用于储能设备、传感器器件、高温部件等方面。
氧化铝陶瓷在火电厂锅炉中的应用,碳化硅陶瓷在核反应堆结构材料中的应用等,都展现了其重要作用。
结语随着科技的不断发展和进步,先进陶瓷作为一种功能材料将会有更广阔的应用前景。
未来,随着人们对材料性能需求不断提升,先进陶瓷的制备方法也将不断更新完善,推动其在各个领域中的应用更加广泛深入。
1、已知坯料的化学组成如下:Al2O3为92.0wt%,MgO为1.5wt%,SrO为1.0wt%,CaO为1.0wt%,SiO2为 4.5wt%。
用原料氧化铝、纯滑石3MgO.4SiO2.H2O,碳酸锶、煅烧高岭Al2O32SiO2、氧化硅配制,根据化学组成,求出其质量百分组成。
(Al2O3,SiO2,MgO,H2O分子量分别为101.9,60.0,40.3,18,碳酸锶中氧化锶含量为103.6/147.6,氧化钙分子量56,CO2分子量为44)。
答案:需SrCO3 1.42克;需CaCO3 1.79克;需滑石4.7克;需补高岭2.77克;需补氧化铝90.73克;合计:1.42+1.79+4.7+2.77+90.73=101.41克配方质量百分组成为:Al2O3 89.47% SrCO3 1.40% CaCO3 1.77% 高岭2.73% 滑石4.63%2、以BaCO3、SrCO3、Pb3O4、Fe2O3配料,试计算钡锶复合铁氧体Ba0.45Sr0.45Pb0.1O.6Fe2O3配方的百分组成。
已知BaCO3、SrCO3、Pb3O4、Fe2O3的摩尔质量分别是197.3、147.6、685.6、159.7。
解BaCO3 0.45×197.3=88.79 7.82%SrCO3 0.45×147.6=66.24 5.83%Pb3O4 0.1×685.6÷3=22.85 2.01%Fe2O3 6×159.7=958.20 84.34%∑=1136.083、已知坯料的化学组成如下:Al2O3为93.0wt%,MgO为1.5wt%,SrO为1.0wt%,SiO2为4.5wt%。
用原料氧化铝、纯滑石3MgO.4SiO2.H2O,碳酸锶、苏州高岭配制,根据化学组成,求出其质量百分组成。
(Al2O3,SiO2,MgO,H2O分子量分别为101.9,60.0,40.3,18,碳酸锶中氧化锶含量为103.6/147.6)。
先进陶瓷材料研究现状及发展趋势概述:结构陶瓷和功能陶瓷,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、抗热震等特性;结构陶瓷大致分为氧化物系、非氧化物系和结构用陶瓷基复合材料。
功能陶瓷是指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。
功能陶瓷在先进陶瓷中约占70%的市场份额,其余为结构陶瓷。
粉体特性:粉体的特性对先进陶瓷后续成型和烧结有着显著的影响,特别是显著影响陶瓷的显微结构和机械性能。
通常情况下,活性高、纯度高、粒径小的粉体有利于制备结构均匀、性能优良的陶瓷材料。
同时,粉体的高效分散技术也存在较大差距。
粉体制备方法:陶瓷粉体的制备主要包含固相反应法、液相反应法和气相反应法3大类,固相反应法:其中固相反应法特点是成本较低、便于批量化生产,但杂质较多,主要包括碳热还原法〔碳化硅(Si C)粉体、氧氮化铝(Al ON)粉体)〕、高温固相合成法(镁铝尖晶石粉体、钛酸钡粉体等)、自蔓延合成法氮化硅〔(Si3N4)粉体等300余种〕和盐类分解法〔三氧化二铝(Al2O3)粉体〕等。
液相法:液相反应法生产的粉料粒径小、活性高、化学组成便于控制,化学掺杂方便,能够合成复合粉体,主要包括化学沉淀法、溶胶——凝胶法、醇盐水解法、水热法、溶剂蒸发法。
气相法:气相反应法包括物理气相沉积和化学气相沉积2种。
与液相反应法相比,气相反应制备的粉体纯度高、粉料分散性好、粒度均匀,但是投资较大、成本高先进陶瓷的成型技术:(4种)干法压制成型:干压成型、冷等静压成型;塑性成型:挤压成型、注射成型、热蜡铸成型、扎膜成型;浆料成型:注浆成型、流延成型、凝胶注模成型和原位凝固成型;固体无模成型:熔融沉积成型、三维打印成型、分层实体成型、立体光刻成型和激光选取烧结成型冷等静压成型:等静压成型是最常见的瘠性料先进陶瓷成型工艺,通过将粉体放入柔性模具或包套中,通过对其施加各项均匀的压力成型,是目前国内应用最为广泛、最为成熟的工艺,分为干袋式等静压和湿袋式等静压。
1、电介质的电极化机制包括:位移极化、松弛极化、偶极子取向极化、空间电荷极化。 2、纳米陶瓷的制备包括:纳米粉体的制备、成型和烧结。 3、团聚体根据团聚体的强度可分为:硬团聚体和软团聚体。 4、先进陶瓷通常包括:结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷复合材料。 5、影响陶瓷性能的决定性因素:组成和显微结构(晶粒尺寸、孔隙率等)。 6、玻璃相形成的条件:冷却速度快、粘度大。 7、铁电陶瓷可分为:压电陶瓷、热释电陶瓷、电光陶瓷等。 8、生物陶瓷:具有特殊生理行为的陶瓷材料。特殊生理:生物相容性、力学相容性、与生物组织有优异的亲和性、抗血栓、灭菌性、具有很好的化学物理稳定性。 9、电子陶瓷的主要化学结合力:离子键、共价键,其化学键特点:离子键是由静电吸引作用、共价键是由电子云同时受到原子核的吸引。 10、燃料电池的分类:1、碱性燃料电池;2、磷酸燃料电池;3、熔融碳酸盐燃料电池;4、质子交换膜燃料电池;5、固体氧化物燃料电池 11、陶瓷成型方法:可塑法、注浆法、压制法;先进陶瓷成型方法:干压成型、挤压成型、等静压成型、浇注成型、扎膜成型、流延成型 1、 抗热震性:材料承受温度的急剧变化而抵抗破坏的能力。 2、 自发极化:在无电场的作用下存在的极化现象。 3、 磁畴:磁性材料内自发磁化区域,该区域内自发磁化强度在大小与方向上基本是均匀的。 4、 铁电畴:一个自然形成铁电单晶或铁电陶瓷晶粒中出现许多微粒小区域,每个区域中所有晶胞的电矩取向相同,而相邻电矩取向不同,这样的区域称为铁电畴。 5、 热释电效应:当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。 6、 平衡载流子:在一定温度下,半导体中由于热激发产生的载流子;非平衡载流子:由于施加外界条件,人为的增加在流子数目,比热平衡载流子数目多的载流子。 7、固溶体:固态条件下,一种组分内溶解了其它组分而形成的单一、均匀的晶相固体。 8、压电陶瓷:一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。 9、介电陶瓷:介电常数比较高的无机非金属材料的统称。主要分为非铁电陶瓷和铁电陶瓷。 10、功能陶瓷:有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的陶瓷 11、纳米陶瓷:是指显微结构中物相具有纳米级尺度的陶瓷材料,它包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等均在纳米量级的尺度上。 12、结构陶瓷:是指能作为工程结构材料使用的陶瓷。 13、光电效应:当入射X射线能量足够大,将内层电子击出,产生光电子,被打掉内层电子的原子发生外层电子向内层跃迁,辐射出一定波长的特征X射线的过程。 14、断裂韧性:表征材料阻止裂纹扩展的能力,是度量材料的韧性好坏的一个定量指标。 15:晶须:是指在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维,其直径非常小不含有通常材料中存在的缺陷,其原子排列高度有序,因而其强度接近于完整晶体的理论值。 16、等离子:物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈正负带电粒子状态。 17、电滞回线:铁电体是电介质材料中一种特殊相变的产物,在从高对称性转变为低对称性的过程中,伴随着发生自发极化,在铁电态下,极化强度与外电场之间的关系即铁滞回线。 18、固溶体:固体条件下,一种组分内溶解了其他组分而形成的单一、均匀的晶相固体。 19、电击穿:在电场直接作用下,陶瓷介质中载流子迅速增殖造成的击穿。热击穿:陶瓷介质在电场作用下由于电导和计划等介质的温度升高造成热不稳定而导致的破坏。 20、隧道效应:隧道效应由微观粒子波动性所确定的量子效应。是指在两片金属间夹有极薄的绝缘层,当两端施加势能形成势垒V时,导体中有动能E的部分微粒子在E通过势垒V而达到另一侧的物理现象。 1、陶瓷纤维的应用在哪些领域?答:高温绝热材料、过滤和催化载体材料、添密材料和摩擦材料、绝热材料、增强材料和陶瓷窑炉中的应用。 2、块纳米晶体材料的16制备方法主要有哪几种? 答:化学沉淀法、溶胶—凝胶法、水热法、微乳液法、水解法。 3、何为反铁电体?它具有什么特征?答:晶体结构与同型铁电体相近,但相邻离子沿反平行方向产生自发极化,净自发极化强度为零,不存在类似于铁电体中的电滞回线。在外电场、热应力诱导下反铁电体相将向铁电体相转变,呈现双电滞回线,反铁电体电畴呈反向平行,无宏观自发极化。 4、铁电体的极化特征是什么?答:结构上具有电畴,宏观上具有电滞回线。 5、热释电效应的检验方法是什么?具体怎样检验?答:检验方法:热释电探测器。用红外照射到待检验的元件上,若该元件具有热释电效应那么由于温度的变化就会导致内在的变化,探测器极板上电荷会瞬时失去平衡而感应电压再经过放大器将微小的电压信号放大送至功率放大器转换为声音信号,故只需检测声音信号就可以检验该元件是否有热释电效应。 6、何为旋转铁氧体?主要应用在哪?答:旋转铁氧体又称为微波铁氧体。在高频磁场作用下,平面偏振的电磁波在铁氧体中按一定的方向传播时,偏振面会不断绕传播方向旋转的铁氧体材料。主要用于微波、毫米波铁氧体器件的研制中。 7、陶瓷玻璃相的作用是什么?答:a、将分散的晶体相黏结起来,填充晶体之间的空隙,提高材料的致密度。b、降低烧成温度,加快烧结过程。c、阻止晶型转变,抑制晶体长大并填充气孔间隙。d、获得一定程度的玻璃特征,如透光性。 8、硬团聚体的形成机理是什么?防止方法及消除方法?硬团聚体是由于化学结合的OH-基团间的氢键作用形成桥氧键,颗粒之间的桥氧键相互作用而形成。 防止方法:a、选择合适的温度、PH值、浓度、反应时间等工艺参数;b、在反应体系中加入适量的添加剂、矿化剂、分散剂等;c、选择最佳的煅烧条件或采用特殊的工艺。 消除方法:沉淀或沉降、研磨和超声波处理、加入分散剂等。 9、何为半导化?有几种途径?试说明PTC效应原理。答:通过残杂等途径使绝缘体称为半导体的过程称为半导化过程。途径:a强制还原法,b施主参杂法,cAST参杂法。 PTC效应机理:钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于晶粒间界。对于导电电子来说,晶粒间界面相当于一个势垒,当温度低时,由于钛酸钡内电场的作用,导致电子极容易越过势垒,则电阻值较小。当温度升高到居里点温度附近时,内电场受到破坏,它不能帮助导电电子越过势垒,这相当于势垒升高,电阻值突然增大,产生PTC效应。 10、什么是铁电陶瓷?其烧结过程分哪几个阶段? 答:铁电陶瓷指主晶相为铁电体的陶瓷。烧结过程:a烧结初期:在这一阶段,颗粒的外形基本上不变,整个烧结体不发生收缩,密度增加也极微,但是烧结体的强度和塑性由于颗粒间结合面增大而又明显的增加。b烧结中期:此时晶粒继续均匀长大,细小颗粒之间开始形成晶界,气孔缩小,烧结体进一步致密化。c烧结后期:此时将发生主要的晶粒长大,气孔形状转变为近球形并不断缩小体积,少数空隙会合并,烧结体基本定型。 11、 何为压电陶瓷?压电性产生的必要条件是什么?压电陶瓷制备方法有哪些? 答:压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心,因而具有压电效应,即具有机械能和电能之间的转换和逆转换功能。必要条件:a、晶体结构具有不对称性,即具有电偶极子;b、是绝缘体或导体;c、晶体结构必须带有正电荷或负电荷的质点。制备方法:固相法、液相法、溶胶凝胶法、水热法、熔盐法。 12、什么是磁性陶瓷?其分类有哪些?答:磁性陶瓷又称铁氧体,铁氧体是以氧化铁和其他铁族或稀土族氧化物为主要成分的复合氧化物,也有不含铁的磁性陶瓷。分类:按铁氧体的晶格类型来分:有尖晶石型、磁铅石型和石榴石型。按铁氧体的物性和用途,主要可以分为永磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁五大类。 13、石英在陶瓷生产中作用:a、烧成前是瘠性原料,可调节泥料可塑性,降低坯体干燥收缩,缩短干燥时间并防止坯体变形。 b、烧成时,石英加速膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响。c、在烧中,石英对坯体机械强度有很大影响,合理石英颗粒能大大提高坯体强度。同时,石英也能改善瓷坯透光度和白度。d、在釉中石英是生成玻璃质主要组分,增加釉料中石英含量能提高釉熔融温度与黏度,并减少釉热膨胀系数。 14、黏土在陶瓷生产中的作用:a、赋予坯泥一定的可塑性,是陶瓷坯体可塑成型的工艺基础。 b、使注浆泥料及釉料具有悬浮性和稳定性。 c、在坯料中结合其它非可塑性原料,使坯泥具有一定干坯强度。d、黏土是瓷坯化学组成中Al2O3的主要来源,也就是烧成时生成莫来石主要来源,莫来石晶体存在及其数量多少决定着瓷的许多使用性能。 15、滑石瓷扩大烧结温区的措施:扩展下限:a)、提高粉料的活性:粉料细化,降低预烧温度或采用一次配料成瓷; b)、加入助熔剂BaCO6:在800℃~950℃出现Ba-Al-Si玻璃,包裹偏硅酸镁晶粒促进烧结;扩展上限:a)、提高玻璃相黏度:b)、加入阻制剂ZrO2、ZnO,使Mg-Al-Si液相黏度大,胚体不易变形。 16、防止Ti4+→Ti3+的措施:采用氧化气氛烧结:抑制还原a加入添加剂:降低烧结温度,抑制高温失氧b再氧化过程:在低于烧结温度20~70℃,强氧化气氛回炉c掺入低价杂质(受主):抑制高价杂质d加入La2O3等稀土氧化物:改善电化学老化特性e加入ZrO2:阻挡电子定向移动,阻碍Ti7+变价 17、传统陶瓷的制备:a原料的制备。b坯料的成型。c坯料的干燥。d制品的烧成或烧结。e通常还把表面加工作为最后一道工序。 11、传统陶瓷烧结方法:常见烧成工艺可分为一次烧成和两次烧成。 a一次烧成是将生坯施釉,干燥后入窑经高温一次烧成制品。 b两次烧成是将未施釉坯体经干燥后先进行素烧,然后施釉,再进行第二次烧成。 18、先进陶瓷烧结方法:烧结过程大致分为三个阶段: a从室温至最高烧结温度的升温阶段。 b在高温下的保温阶段。 c从最高温度至室温的冷却阶段。d有些陶瓷材料还需要烧结后的热处理。 19、什么是铁电陶瓷?其烧结过程分哪几个阶段?答:铁电陶瓷:指主晶相为铁电体的陶瓷材料。烧结过程:a烧结初期:在这一阶段,颗粒的外形基本不变,整个烧结体不发生收缩,密度增加也极微,但是烧结体的强度和塑性由于颗粒间结合面增大而有明显的增加‘b烧结中期:即烧结颈长大阶段,此时晶粒继续均匀长大,细小颗粒之间开始形成晶界,气孔缩小,烧结体进一步致密化。c烧结末期:此时将发生主要的晶粒长大,气孔形状转变为近球形并不断缩小体积,少数空隙会合并,烧结体已基本定型。 20、何为铁氧体及特点? 答:以氧化铁为主要成分的强磁性氧化物叫做铁氧体;电阻力远大于金属磁性材料,这抑制涡流的产生,是铁氧体磁性能应用于高频领域。 21、压电效应的定义、与铁电关系、与伸缩应变关系?答:压电效应是指某些电介质(无对称中心的晶体)在机械应力的作用下,产生形变,极化状态发生变化,故使晶体两端出现符号相反地电荷的现象;陶瓷材料的压电效应来源于材料本身的铁电性,压电陶瓷在交变电场作用下,会产生交替的伸长和收缩、从而形成机械振动。 22、铁电体电滞回线与其内涵?答:在一个电畴内,偶极子的取向相同,但不同的电畴,取向则是随机的,因此在没有外电场的作用下,整个晶体不存在宏观偶极距。当这种陶瓷至于电场中时,电畴开始沿电场方向转动,材料开始极化,随着电场强度E的增加,极化强度P沿着OABC曲线增加,到最大值C点时,电场强度继续增加,极化强度P不再增加,之后,当E降低并回到零时,P有所降低,但并不回到零,而是剩余一个极化强度Pr,称剩余极化强度,要使P降低到零,必须施加一个反向的电场,当反向电场强度达到一定值Ec时,P降至零,Ec称为矫頑电场。继续增大反向电场强度,又会产生反向的极化,最后形成类似于磁滞回线的曲线,称为电滞回线。