影响碳化硼陶瓷致密化的因素'
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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。
稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用有哪些?稀土及稀土氧化物在陶瓷材料中的应用,主要是作为添加物来改进陶瓷材料的烧结性、致密性、显微结构和晶相组成等,从而在极大程度上改善了它们的力学、电学、光学或热学性能,以满足不同场合下使用的陶瓷材料的性能要求。
本文简要综述了稀土氧化物在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用。
1 稀土氧化物在陶瓷材料中的作用机理2 稀土氧化物在结构陶瓷材料中的应用结构陶瓷是指晶粒间主要是离子键和共价键的一类陶瓷材料,具有良好的力学性、高温性和生物相容性等。
结构陶瓷在日常生活中应用很普遍,目前已向航空航天、能源环保和大中型集成电路等高技术领域拓展。
2.1 氧化物陶瓷氧化物陶瓷是指陶瓷中含有氧原子的陶瓷,或高于二氧化硅(SiO2:熔点1730℃)晶体熔点的各种简单氧化物形成的陶瓷。
氧化物陶瓷具有良好的物理化学性质,电导率大小与温度成反比。
氧化物陶瓷常作为耐热、耐磨损和耐腐蚀陶瓷,应用在化工、电子和航天等领域。
2.1.1 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷被广泛用于制造电路板、真空器件和半导体集成电路陶瓷封装管壳等。
为了获得性能良好的陶瓷,需要细化晶粒并使其以等轴晶分布,降低陶瓷的气孔率,提高致密度,最好能达到或接近理论密度。
氧化铝陶瓷的烧结温度高,烧制原料高纯氧化铝价格也高,限制了其在部分领域的推广及应用。
研究表明,稀土氧化物的加入可与基体氧化物形成液相或固溶体,降低烧结温度,改善其力学性能。
常用的稀土氧化物添加剂有Dy2O3、Y2O3、La2O3、CeO3、Sm2O3、Nd2O3、Tb4O7和Eu2O3等。
2.1.2 氧化锆陶瓷氧化锆(ZrO2)有单斜相、四方相和立方相三种晶型。
在一定温度下,氧化锆发生晶型转化时伴随体积膨胀和切应变,体积膨胀可能导致制品开裂。
氧化锆的熔点高,耐酸碱侵蚀能力强,化学稳定好,抗弯强度和断裂韧性很高。
三种晶型相互转化会伴随着体积的膨胀或收缩,导致性能不稳定,须采取稳定化措施。
氮化硼烧结温度氮化硼是一种具有高硬度、高熔点和良好热导性能的陶瓷材料,广泛应用于高温、高压、高速和腐蚀性环境下的工业领域。
氮化硼的烧结温度是影响其烧结致密度和性能的重要因素之一。
烧结是指将粉末颗粒在一定温度下进行加热处理,使其相互结合形成致密的固体材料的过程。
对于氮化硼而言,通过烧结可以提高其密度和力学性能,从而满足不同工业领域对材料性能的要求。
氮化硼的烧结温度通常在1800℃到2200℃之间,这是因为氮化硼具有高熔点和高热稳定性。
在烧结过程中,需要将氮化硼粉末加热到足够高的温度,使其颗粒表面发生熔融,从而形成致密的结合。
随着烧结温度的升高,氮化硼颗粒之间的结合力增强,烧结致密度也会提高。
然而,烧结温度过高也会引起氮化硼颗粒的过度生长和晶粒长大,从而降低材料的力学性能。
因此,在确定烧结温度时需要综合考虑材料的性能要求和烧结工艺的可行性。
为了提高氮化硼的烧结效果和降低烧结温度,人们也进行了一系列的改性研究。
例如,添加少量的助剂和控制烧结气氛可以促进氮化硼颗粒的结合,降低烧结温度。
此外,调整氮化硼粉末的粒度和分布也可以影响烧结效果。
在实际生产中,根据具体的工艺要求和材料性能需求,可以选择不同的烧结温度。
较高的烧结温度可以获得更高的致密度和力学性能,但也会增加生产成本和能源消耗。
因此,需要在实际应用中进行综合考虑,找到最佳的烧结温度。
氮化硼的烧结温度是影响其烧结效果和性能的重要因素。
通过选择合适的烧结温度和改进烧结工艺,可以获得高致密度和优良性能的氮化硼陶瓷材料,满足不同工业领域的需求。
希望随着科技的不断发展,氮化硼烧结技术能够得到进一步的改进和应用,为工业生产提供更好的材料选择。
b4c碳化硼的结构B4C碳化硼的结构碳化硼(B4C)是一种重要的陶瓷材料,具有优异的物理和化学性能。
它由硼和碳两种元素组成,形成了独特的结构。
下面将介绍B4C碳化硼的结构特点以及相关的性质和应用。
1. 结构特点B4C碳化硼的结构是由硼原子和碳原子交替排列而成的。
其晶体结构属于六方晶系,具有类似石墨的层状结构。
每个层中,硼原子和碳原子呈等距离排列,形成了硼碳链。
相邻层之间通过共面的碳原子形成键连接。
这种层状结构使得B4C具有较高的硬度和热导率。
2. 物理性质B4C碳化硼具有极高的硬度,接近于金刚石。
这使得它在磨削和切割工具中得到广泛应用。
此外,B4C还具有较低的密度和良好的热导率,使得它成为高性能散热材料的理想选择。
另外,B4C还具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温环境下保持稳定的性能。
3. 化学性质B4C碳化硼具有较高的化学稳定性,能够在大多数非氧化性环境下长时间稳定存在。
它对酸、碱和大部分溶剂都具有很好的抗腐蚀性。
然而,在氧化性环境下,B4C会发生氧化反应,形成BO2和CO2等产物。
因此,在高温和氧化性环境中使用B4C时需要注意其氧化性。
4. 应用领域B4C碳化硼由于其优异的性能在多个领域得到广泛应用。
首先,由于其高硬度和磨削性能,B4C被广泛用于制作磨料和磨具,如砂轮和切削刀具等。
其次,B4C的高热导率使其成为散热材料的理想选择,广泛应用于电子器件、太阳能电池和高功率激光器等领域。
此外,B4C还可以用于核工业中的辐射防护材料和中子吸收材料等。
总结:B4C碳化硼的结构特点决定了其优异的物理和化学性能。
其层状结构使其具有高硬度、良好的热导率和化学稳定性。
这些特点使得B4C在磨削工具、散热材料和辐射防护材料等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,B4C碳化硼在更多领域的应用将会得到拓展,并为人类带来更多的福利。
球磨法制碳化硼工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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(1)常压烧结:又称无压烧结。
属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。
在无外加动力下材料开始烧结,温度一般达到材料的熔点0.5-0.8即可。
在此温度下固相烧结能引起足够原子扩散,液相烧结可促使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流动的发生。
常压烧结中准确制定烧成曲线至关重要。
合适的升温制度方能保证制品减少开裂与结构缺陷现象,提高成品率。
(2)热压烧结与热等静压烧结:热压烧结指在烧成过程中施加一定的压力(在10~40MPa),促使材料加速流动、重排与致密化。
采用热压烧结方法一般比常压烧结温度低100ºC左右,主要根据不同制品及有无液相生成而异。
热压烧结采用预成型或将粉料直接装在模内,工艺方法较简单。
该烧结法制品密度高,理论密度可达99%,制品性能优良。
不过此烧结法不易生产形状复杂制品,烧结生产规模较小,成本高。
作为陶瓷烧结手段,利用来自于表面能的表面应力而达到致密化的常压烧结法虽是一般常用的方法,但是,不依赖于表面应力,而在高温下借助于外压的方法,也是可以采用的。
这就是称为热压法的烧结方法。
广义来说,在加压下进行烧结的方法包括所有这类方法,超高压烧结和热等静压(HIP)烧结也属于这类方法。
不过,一般都作为在高温下施加单轴压力进行烧结的方法来理解。
其基本结构示于图1。
首先,制备粉体试料,置于模型中,在规定温度下加热、加压,获得烧结体。
由于下述原因而采用这种方法:(1)烧结温度降低;(2)烧结速度提高;(3)使难烧结物质达到致密化。
因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化,所以,可获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。
图2所示,是热压对陶瓷致密化影响效果之一例。
将热压作为制造制品的手段而加以利用的实例有:氧化铝、铁氧体、碳化硼、氮化硼等工程陶瓷。
连续热压烧结生产效率高,但设备与模具费用较高,又不利于过高过厚制品的烧制。
热等静压烧结可克服上述弊缺,适合形状复杂制品生产。
碳化硼的研究进展刘珅楠;孙帆;谭章娜;袁青;周凯静;马剑华【摘要】碳化硼是高性能陶瓷材料中的一种重要原料,包含诸多的优良性能,除了高硬度、低密度等性能外,它还具备高化学稳定性和中子吸收截面及热电性能等特性,在国防军事设备、功能陶瓷、热电元件等诸多领域具有十分广泛的应用。
本文重点介绍了碳化硼的相关性质、研究进展和应用现状。
详细地介绍了碳化硼的制备方法,如电弧炉碳热还原法、自蔓延高温法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等方法,并分析了它们的优缺点。
%Boron carbide is a kind of important raw materials of high performanceceramic material, including many excellent performance. In addition to highhardness and low density properties, it also has high chemical stability andneutron absorption cross section and thermoelectric properties, which are widely used in national defense and military equipment, functional ceramics and thermoelectric element fields. The current research progress and application of relevant properties, boron carbide were introduced. The preparation methods of boron carbide, such as carbon arc furnace reduction method, self-propagating high temperature method, chemical vapor deposition, sol-gel method, were mainly introduced, and their advantages and disadvantages were analyzed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P21-23)【关键词】碳化硼;特种陶瓷;自蔓延高温法;化学气相沉积法;溶胶-凝胶法;前驱体【作者】刘珅楠;孙帆;谭章娜;袁青;周凯静;马剑华【作者单位】温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000【正文语种】中文【中图分类】TQ263.1材料是人类社会赖以生存和发展的物质基础。