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陶瓷材料有哪些特性 陶瓷材料的種類及作用

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摘要:陶瓷材料是指用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。陶瓷彩料具有高熔點、高硬度、高耐磨性、電絕緣、耐氧化等特性,可用作結構材料、刀具材料,由于陶瓷還具有某些特殊的性能,又可作為功能材料。陶瓷材料有普通陶瓷材料、特種陶瓷材料和納米陶瓷三種,其中特種陶瓷材料又可分為結構陶瓷、功能陶瓷。下面一起來了解一下陶瓷材料的特性、種類和作用吧!

陶瓷材料有哪些特性

1、力學特性

陶瓷(ci)材(cai)(cai)料是(shi)工程(cheng)材(cai)(cai)料中剛度(du)(du)最(zui)好、硬度(du)(du)最(zui)高的(de)材(cai)(cai)料,其硬度(du)(du)大多在1500HV以(yi)上。陶瓷(ci)的(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)較(jiao)高,但抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)較(jiao)低(di),塑(su)性和韌性很差。

2、熱特性

陶瓷(ci)材料一般具有高的(de)(de)熔(rong)點(大多在2000℃以上),且在高溫下(xia)具有極好的(de)(de)化學穩(wen)(wen)定性;陶瓷(ci)的(de)(de)導熱(re)性低(di)于金屬(shu)材料,陶瓷(ci)還是良(liang)好的(de)(de)隔熱(re)材料。同時陶瓷(ci)的(de)(de)線(xian)膨脹(zhang)系數比金屬(shu)低(di),當溫度發生變化時,陶瓷(ci)具有良(liang)好的(de)(de)尺(chi)寸穩(wen)(wen)定性。

3、電特性

大(da)多數陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)具有(you)良好(hao)的電絕緣性(xing),因此(ci)大(da)量用于制作各種電壓(1kV~110kV)的絕緣器(qi)件(jian)。鐵(tie)電陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(鈦酸(suan)鋇BaTiO3)具有(you)較(jiao)高的介(jie)電常數,可(ke)(ke)用于制作電容器(qi),鐵(tie)電陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)在外電場的作用下,還(huan)能改(gai)變形狀,將電能轉換為機械(xie)能(具有(you)壓電材料的特(te)性(xing)),可(ke)(ke)用作擴音(yin)機、電唱機、超(chao)聲(sheng)波儀、聲(sheng)納、醫療用聲(sheng)譜儀等。少(shao)數陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(ci)還(huan)具有(you)半導體的特(te)性(xing),可(ke)(ke)作整流器(qi)。

4、化學特性

陶瓷材(cai)料在高溫下不(bu)易氧化,并對酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。

5、光學特性

陶(tao)瓷(ci)(ci)材料還(huan)有獨特(te)的(de)光(guang)(guang)(guang)學性能(neng),可用(yong)作固體(ti)(ti)激光(guang)(guang)(guang)器材料、光(guang)(guang)(guang)導纖維材料、光(guang)(guang)(guang)儲(chu)存器等(deng),透明陶(tao)瓷(ci)(ci)可用(yong)于(yu)高壓鈉燈管(guan)等(deng)。磁性陶(tao)瓷(ci)(ci)(鐵(tie)氧體(ti)(ti)如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵(tie)芯、大型計算機記(ji)憶(yi)元(yuan)件方面(mian)的(de)應用(yong)有著(zhu)廣泛(fan)的(de)前途。

陶瓷材料的種類及作用

1、普通陶瓷材料

普通(tong)陶瓷(ci)材(cai)料采用(yong)天然原(yuan)料組成,比(bi)如長石(shi)、粘土(tu)和石(shi)英,它們是典型的(de)硅酸(suan)鹽(yan)材(cai)料,經過燒結而成。普通(tong)的(de)陶瓷(ci)材(cai)料來源(yuan)豐(feng)富、成本低、工藝(yi)成熟,按(an)性(xing)能特征和用(yong)途又可分為日用(yong)陶瓷(ci)、建筑(zhu)陶瓷(ci)、化工陶瓷(ci)等。

2、特種陶瓷材料

這種(zhong)材料主要是采(cai)用(yong)(yong)高純度人工合成的(de)原(yuan)料,用(yong)(yong)精密控制工藝(yi)成形燒結(jie)(jie)制成,具(ju)有某些特殊的(de)性能,以(yi)適應各種(zhong)需要,它的(de)主要成分有氧化(hua)物陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、氮(dan)化(hua)物陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、金屬陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)等。根(gen)據用(yong)(yong)途不同,特種(zhong)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)材料可分為結(jie)(jie)構陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、功能陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)。

(1)結構陶瓷

結(jie)(jie)構(gou)陶(tao)(tao)瓷(ci)主要有氧化(hua)鋁陶(tao)(tao)瓷(ci)、氮化(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)瓷(ci)、碳化(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)瓷(ci)和六方氮化(hua)硼陶(tao)(tao)瓷(ci)四種(zhong)。這(zhe)種(zhong)陶(tao)(tao)瓷(ci)主要用(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)作(zuo)結(jie)(jie)構(gou)零件。機械工業中(zhong)的(de)一些(xie)密(mi)封件、軸承、刀具、球閥、缸套等(deng)都(dou)是頻繁經受(shou)摩擦 而易磨損的(de)零件,用(yong)(yong)(yong)金(jin)屬和合金(jin)制(zhi)造有時也(ye)是使用(yong)(yong)(yong)不了多久就會(hui)損壞,而先(xian)進的(de)結(jie)(jie)構(gou)陶(tao)(tao)瓷(ci)零件就能經受(shou)住這(zhe)種(zhong)“磨難”。

(2)功能陶瓷

功能(neng)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)包括介電(dian)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、光(guang)學陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、磁性陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)和(he)半導體陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)。功能(neng)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)是應(ying)用于(yu)電(dian)磁領域的陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)(ci)材料,如制作集成電(dian)路基板、太陽電(dian)池等。

3、納米陶瓷

目前(qian)先進的陶瓷無(wu)論選(xuan)用的原料(liao)(liao)(liao)還是成(cheng)材(cai)后(hou)的晶粒都屬于(yu)微米,因此也稱為微米陶瓷;當原料(liao)(liao)(liao)以及成(cheng)材(cai)后(hou)的晶粒達(da)到納米尺度時,將(jiang)為陶瓷材(cai)料(liao)(liao)(liao)的制(zhi)備科學、陶瓷學、陶瓷工藝(yi)帶來突(tu)變,從而開拓陶瓷材(cai)料(liao)(liao)(liao)更廣泛的用途。

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