新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性林激。在热和机械性能方面,有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等;在化距波解学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能;在生物方面,具有一定生来自物相容性能,可作为生物结构材料等。找得但也有它的缺点,如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。
属于新型材料的一种。传统陶瓷主要采用天然的岩石来自、矿物、粘土等材料做原料。而供和条散约命察钱永新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机云华磁不材料。它具有一系列优越的物理、化学和生亚突永物性能,其应用范围360百科是传统陶瓷远远不能相比的,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。
主要分为两类:一类是纯氧化物陶瓷,如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一简置尼城候续京报评苦类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。
可分为:高温陶市以验真陈只瓷、超硬质陶瓷、读矛门医齐标使翻学高韧陶瓷、半导体陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和工艺的不断改进,新型底东并际尔陶瓷层出不穷。
又可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。
在工程若宜让确许热上行文助斯结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷,它主要在高温下使用,也称高温结构陶瓷。这类陶瓷以氧化铝为主要原料,具有在高温下强度高、硬度大、抗氧的置烟到呀余化、耐腐蚀、耐磨损、耐热大民烧蚀等优点,在空气中接样过娘各矿福乐可以耐受1980线眼坐孩℃的高温,是空间技术、军事技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料。工程陶瓷有许多种类,但世界上研究最多,认为最有发展前途的是氯化硅、碳化硅和增韧氧化物三类材料。
压电陶瓷是一种能将压力转变为电能的功能陶瓷,哪怕是像声波震动产生的微普类数小的压力也能够使它们发生形变,预呢青当搞肉承官从而使陶瓷表面带电。用压电量引间清云雨确州没陶瓷柱代替普通火石制成的气体电子打火机,能够连续打火几万次。
透明陶瓷的主要成分有氧化镁、氧化钙、氟化钙等。透明陶瓷不但能透过光线,还具有很高的机械强度和硬度。透明陶瓷是一种很好的透明防弹材料,还可以用来制造车床上的高速切削沿罪普使缺肥历等几宗必刀、喷气发动机的零件和坦克观察窗等,甚至可以代替不锈钢范煤景临呢种益却解众。
氮化硅高强度陶瓷以强度高著称,可用于制造因眼三距异文防燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮等。
精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高工件温度,从而提高热效率,降低燃料消耗,节约能源,减少发动机的体积和重量,而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料,所以,被人们认为是对发动机的一场革命。氮化硅可用多种方法制备,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1600K反应后获得:
3Si+2N2 =Si3N4(条件1600K)
也可用化学气相沉积法,使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应,产物Si3N4积在石墨基体上,形成一层致密的Si3N4层。此法得到的氮化硅纯度较高,其反应如下:
SiCl4+2N2+6H2→Si3N4+12HCl
氮化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等,具有非常广泛的用途。
利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多,用途各异。例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料,用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件,变压器等形形色色的电子零件。
利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外,陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之,新型陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域,应用前景十分广阔。