博九彩票

南通第二机床有限公司

中国平面磨床四大生产基地,专业生产立轴磨床、卧轴磨床、龙门数控磨床

4006292779
客户服务

工程陶瓷的分类

发布时间:2018-9-3
  人们日常生活中使用的陶瓷包括各种瓷器、玻璃、水泥和耐火材料等鹜筑称为传统陶瓷。传统陶瓷是黏土、长石和石英等天然原料,经粉碎一成形一烧结而成的烧结体,其主要成分是硅酸盐。与传统陶瓷相比,工程陶瓷是以人工合成的高纯度化合物为原料,经精制成形和烧结而成。工程陶瓷具有传统陶瓷无法比拟的优异性能,故称为精细陶瓷,也称高级陶瓷或特种陶瓷。
  工程陶瓷有很多种,主要分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷中有高温陶瓷和高强度陶瓷,包括高硬工具陶瓷。功能陶瓷包括磁性陶瓷、介电陶瓷、半导体陶瓷、光学陶瓷和生物陶瓷等。
  工程陶瓷具有高抗压强度、高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀、低密度和低的线胀系数、高的热导率等优越性能,已越来越多地应用于化工、冶金、机械、电子、能源、航天及核动力等领域。
  工程陶瓷的显微结构不同,其性能也就不同。工程陶瓷的结合键是离子键和共价键,与以金属键为主的金属材料相比,工程陶瓷材料的性质完全不同,如熔点和硬度可能提高几倍。工程陶瓷材料的另一个特点是其显微组织的不均匀性和复杂性,这是因为工程陶瓷材料的生产过程与金属材料的生产过程完全不同,金属材料通常是从均匀的金属液体状态凝固而成的,并可以通过以上手段改善材料的组织性能。而工程陶瓷材料一般经过粉末成形和烧结等过程,根据成形方法不同,其含量不同,通常各相含量、分布等都不均匀,而且待烧制成形后,其显微组织和物理力学性能很难通过加工的方法加以改变。其在常温下对剪切应力的变形阻力变大,且硬度很高。此外,由于陶瓷晶体的化学键具有方向性,原子堆积密度低,原子间距大,所以使得陶瓷显示出了很大的脆性。
  由于工程陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀、低密度及低的线胀系数、高的热导率等优越性能,已能用来制造轴承、密封环、燃气轮机燃烧器、蜗轮叶片、航天器的喷嘴等。当今,陶瓷材料、金属材料和高分子材料已成为现代工程材料的三大支柱。
  1、工程陶瓷的分类
  工程陶瓷的种类繁多,根据它的特性和用途可分为结构陶瓷和I功能陶瓷两大类。
  (1)结构陶瓷
  结构陶瓷包括高温和高强度陶瓷、超硬工模具陶瓷及化工陶瓷等,结构陶瓷具有优良的力学性能(高强摩、赢硬度、耐磨损)、热性能(抗热、抗蠕变)和化学性能(抗氧化、抗腐蚀)。
  (2)功能陶瓷
  功能陶瓷又分为用于电子材料的功能陶瓷、用于磁性材料的功能陶瓷及用于光学材料的功能陶瓷等。
  用于电子材料的功能陶瓷包括导电陶瓷、光电陶瓷、电介质陶瓷(压电陶瓷,铁电陶瓷)及透明陶瓷等。
  用于磁性材料的功能陶瓷包括软磁铁氧体、硬磁铁氧体和磁记录材料等。
  用于光学材料的功能陶瓷包括耐热透明材料、透明陶瓷、红外光学材料、光传输材料及光色材料等。
  若根据化学组成分类,也可将工程陶瓷分为两大类,如下所示。
  (1)单相陶瓷(一种化合物)
  属于这类陶瓷的有氧化物陶瓷(ZrOz,AlzOs,MgO,CaO,Th02,BeO)、碳化物陶瓷(SiC,TiC,WC,B4C)和氮化物陶瓷(Si3N4,TiN,A1N,BN)。
  (2)复合陶瓷(两种或两种以上化合物>
  属于这类陶瓷的有赛隆(Sialon)陶瓷(SisN4+Al2O3,si3N4+Al2O3+Y203)、金属陶瓷(氧化物基陶瓷)[Alz03+TIC+(Cr、Ni、Fe)7、金属陶瓷(碳化物基陶瓷)Fwc+ TiC+(Co、Mo、Ti)-]、纤维增强复合陶瓷[陶瓷基+金属纤维(W、Mo),陶瓷基+无机纤维(C),陶瓷基+晶须]。
  2、结构陶瓷
  结构陶瓷有高温陶瓷和高强度陶瓷之分。
  氧化物和非氧化物结构陶瓷是广泛应用的工程陶瓷。这类陶瓷是指氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷和确化物陶瓷。
  (1)氧化物陶瓷
  它以AlzOs为主要成分,含有少量的Si02,以a—AlzOa为主晶相。根据Al2O3的含量不同它又分为75瓷(75%AlzOs)、9'5瓷(95%Alz03)和99瓷(99%Al2O3)。氧化铝陶瓷中Alz03的含量越高,玻璃相越少,气孔越少,其性能越好。
  氧化铝陶瓷的熔点高,耐高温,如刚玉瓷(99%Al2O3)能在lOOO OC高温下长期使用,并有较高的强度、硬度和耐磨性,其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼,其缺点是脆性大,不能承受环境温度的突然变化。
  其他氧化物陶瓷包括氧化镁(MgO)陶瓷、氧化锆(Zr02)陶瓷及氧化铍(BeO)陶瓷等。氧化镁和氧化锫陶瓷耐高温,且抗腐蚀能力强;氧化铍陶瓷的导热性好,与金属相近。
  (2)氮化物陶瓷
  常用的氮化物陶瓷有氮化硅陶瓷和氮化硼陶瓷。
  氮化硅陶瓷以Si3N。为主要成分,以Si3Nt为主晶相。它按制造工艺的不同分为热压烧结氮化硅(pSi3N4)陶瓷和反应烧结氮化硅(a—Si3N4)离瓷。热压烧结氮化硅陶瓷的组织致密,气孔率接近于零,强度高。因反应烧结氮化硅陶瓷中有20%~30%的气孔,故其强度不及热压烧结氮化硅陶瓷,但与95陶瓷相近。
  在Si3N4中添加一定数量的A12 03,将构成Sialon陶瓷,它是一种强度很高并有优异化学稳定性、耐磨性和热稳定性的陶瓷。
  氮化硼陶瓷的主晶相为BN,属于共价晶体,其晶体结构与石墨相仿,为六方晶格,因此它有白石墨之称。其热导率与不锈钢相当,热膨胀系数小,绝缘性能好,化学稳定性高。
  (3)碳化物陶瓷
  常用的碳化物陶瓷有碳化硅陶瓷、碳化钨陶瓷和碳化钛陶瓷。碳化硅陶瓷的主晶相是 SiC。它根据烧结工艺的不同可分为反应烧结碳化硅陶瓷和热压烧结碳化硅陶瓷。这种陶瓷有优异的高温强度,抗弯强度在1400℃高温下仍有500 600MPa,且有良好的热稳定性、耐磨性、耐蚀性及抗蠕变性能,优于Si3Nt陶瓷。
  3、功能陶瓷
  随着信息技术、生物工程、人工智能、自动化控制技术的发展,功能陶瓷的应用日益广泛,种类繁多。表1列出了几种功能陶瓷材料。
  表1功能陶瓷材料

功能

种类

电气功能

绝缘

AL2O3,高纯致密烧缩体

BeO,高缝致密绦缡镩

2MgO·SiO2,致密烧结体

介电性

BaTiO3,高纯致密烧结体

压电性

BaTiO3,Pb(Zr,Ti)O3,SiO2(水晶),LiNbO3

半导性

电阻发热,LaCrO3,SiC

非线性,ZnO·Bi20s,V2O3

温度特性,ZrO2.SnO2,ZnO,BaTiO3

磁性功能

软磁性

Mn铁氯体,Ni铁氯体。Zn铁氧体(znFe2O4-非磁性铁氯体)的固溶体,如Mn-Zn铁氧体,Ni-Zn铁氧体

硬磁性

Co 4铁氯,组成为CoFeO3·Fe3O4

Ba铁氧体,组为BaO·xFe2O3(X≈5~6)

Sr铁氯体,组成为SrO·rFe2O3

光学功能

透光性

Al2O3,MgO,致密烧绪体

导光性

SiO2,纯纤

反射性

红外反射线,SnO2,In2O3

耐热反射,TiN

热功能

热化学稳定

ThO2,BeO,MgO,烧绩体

绝热性

AL2O3,K2O·nTiO2,纤维

CuO·nTiO2,多孔体


友情链接:K8彩票app下载  K8彩票网  K8彩票qq群  K8彩票  K8彩票qq群  K8彩票官网  K8彩票线路  K8彩票开奖  K8彩票登陆  K8彩票平台  K8彩票投注  K8彩票  K8彩票官网  K8彩票网  K8彩票投注  K8彩票qq群  

免责声明: 本站资料及图片来源互联网文章,本网不承担任何由内容信息所引起的争议和法律责任。所有作品版权归原创作者所有,与本站立场无关,如用户分享不慎侵犯了您的权益,请联系我们告知,我们将做删除处理!