陶瓷系列-1-微观结构与力学性能优秀课件
陶瓷的组成课件ppt
粘土得种类不同,物理化学性能也各不相同。粘土可呈白、灰、黄、 红、黑等各种颜色。有得粘土疏松柔软且可在水中自然分散,有得粘土则 呈致密坚硬得块状。
c 、伊利石类 伊利石就是白云母经强烈得化学风化作用而转变为蒙脱石或高岭石过
程中得中间产物。组成成分与白云母相似,但比正常得白云母多SiO2与H2O 而少K2O。与高岭石比较,伊利石含K2O较多而含H2O较少。
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3、颗粒组成
颗粒组成:粘土中含有得不同大小颗粒得体积百分比含量。 <1um得细颗粒愈多,则可塑性愈强,干燥收缩大,干后
通指粘土在烧结过程中所表现出得各种物理化学变化及性能。 8、耐火度
耐火度就是耐火材料得重要技术指标之一,它表征材料无荷重时抵 抗高温作用而不熔化得性能。
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(四) 粘土在陶瓷生产中得作用
1)黏土得可塑性就是陶瓷坯泥赖以成形得基础。 2)黏土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。 3)黏土一般呈细分散颗粒,同时具有结合性。 4)黏土就是陶瓷坯体烧结时得主体,黏土中得Al2O3含量与杂质 含量就是决定陶瓷坯体得烧结程度、烧结温度与软化温度得主 要因素; 5)黏土就是形成陶器主体结构与瓷器中莫来石晶体得主要来源 。
电绝缘性。
(4)CaO、MgO、K2O、Na2O:降低烧结温度,缩小烧结范围。
(5) H2O、有机质:可提高可塑性,但收缩大。
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2、粘土得矿物组成
粘土很少由单一矿物组成,而就是多种微细矿物得混合体。因此,粘土 所含各种微细矿物得种类与数量就是决定其工艺性能得主要因素。
陶瓷材料的微观结构调控及其力学性能分析
陶瓷材料的微观结构调控及其力学性能分析陶瓷材料是一类广泛应用的工程材料，具有优秀的耐磨、耐腐蚀和高温稳定性等特性。
然而，由于其脆性和易碎性，使得陶瓷材料在应力加载下容易发生断裂。
因此，为了提高陶瓷材料的力学性能，需要对其微观结构进行调控。
在陶瓷材料的微观结构中，晶体结构是其中最基本的组成部分。
陶瓷材料多为离子键或共价键构成的晶体，晶格参数和晶体缺陷对其力学性能具有重要影响。
通过控制陶瓷材料中晶体的晶格参数，可以调节材料的硬度、韧性和抗疲劳性能。
例如，通过增大晶格参数可以提高材料的变形能力，从而增强其韧性。
同时，控制晶体缺陷（如晶界、孔隙等）的尺寸和分布也是调控陶瓷材料力学性能的关键。
合适的晶界和孔隙可以增强材料的塑性变形和能量吸收能力，从而提高其抗断裂性能。
除了晶体结构外，陶瓷材料的微观组织也对其力学性能具有重要影响。
微观组织包括晶粒的尺寸、形状和分布。
通常情况下，较小的晶粒会增加材料的界面面积，从而提高材料的强度。
而分布较均匀的晶粒可以增强材料的韧性和断裂韧性。
为了实现对陶瓷材料微观组织的调控，可以通过控制材料的成分、烧结温度和烧结时间等方法。
此外，还可以通过添加第二相、加入外部压力、改变热处理参数等方式来调节陶瓷材料的微观组织。
了解陶瓷材料的微观结构调控对其力学性能的影响是非常重要的，这有助于设计和制备具有优异性能的陶瓷材料。
一种常用的方法是通过计算机辅助设计（CAD）和计算机模拟（CAE）来研究材料的微观结构。
通过建立合适的模型和材料参数，可以模拟材料在不同加载条件下的响应，预测材料的断裂行为和力学性能。
这样可以为工程师和科研人员提供指导，以便更好地设计和材料的制备。
总之，陶瓷材料的微观结构对其力学性能具有重要影响。
通过调控陶瓷材料中晶体结构和微观组织，可以有效地提高材料的力学性能。
此外，研究陶瓷材料的微观结构调控及其力学性能分析也是一项具有挑战性和前景的研究领域，有望为陶瓷材料的设计和应用提供更多的理论依据和技术支持。
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陶瓷材料的力学性能PPT 60页PPT文 档
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
陶瓷工艺学显微结构与性质.pptx
五、机械强度
提高釉面强度的有效方法是使釉面承受压应力，釉面承 受压应力的能力是其承受张应力能力的数十倍。
通常用下述两种方法使釉面承受压应力： 一是通过调整釉料组成，烧成后让釉面的热膨胀系数比 坯体的小，冷却时坯体收缩大于釉面收缩，釉面承受 压应力。 二是釉烧至成熟温度后，迅速冷却，结果是釉表层首先 冷却凝固，而内部还是塑性状态，内外存在温差，外 部收缩小，内部收缩大，形成釉面表层处于压应力， 内层处于张应力。
❖ 一般情况下，瓷坯中的残留石英的量会多于方石英的 量，因石英的热膨胀系数与玻璃体的热膨胀系数相差 较大，冷却时会在瓷坯中形成应力，对瓷坯的强度造 成影响。合理的石英颗粒能大大提高瓷坯的强度，同 时石英能使瓷坯的透光度和白度得到改善。
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4、气孔 ❖ 气孔在瓷坯中的多少、大小、形状、分布、位置对
多孔性陶瓷吸湿膨胀的原因是气孔吸收水分，吸收水分 与构成气孔壁的物质形成水和吸附而使胎体膨胀。
改善措施：1）烧成温度的提高将降低气孔率，从而减弱 吸湿膨胀性；2）减少碱金属氧化物含量，引入碱土金属 氧化物，如加入石灰石、白云石或滑石等原料，可以提 高玻璃相的化学稳定性，减小吸湿膨胀性。3）引入氧化 铝粉，对降低吸湿膨胀也有效。
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六、表面硬度 陶瓷表面硬度是指瓷胎表面或釉面抵抗外来压缩、摩
擦与刻划作用的能力。它是材料的一种重要力学性能。 陶瓷表面硬度测定的方法有莫氏硬度法、维氏显微硬
度法、流砂法以及玛尔登划痕法等四种。 前两种属静载压痕法，是目前陶瓷常用方法。它们都
是将一硬的物体在静载下压入被测物体表面，表面被 压入一凹面，以凹面单位面积上的荷载表示被测物体 硬度或者以凹面单位对角线长度的负荷表示被测物体 硬度。
先进陶瓷的微观结构与力学性能
先进陶瓷的微观结构与力学性能好嘞，以下是为您创作的关于“先进陶瓷的微观结构与力学性能”的文案：咱先来说说先进陶瓷这玩意儿，它可真是个神奇的存在！你可能会想，不就是陶瓷嘛，能有多先进？但这里面的门道可多了去了。
就拿我上次去陶瓷厂参观的经历来说吧。
一走进那车间，机器的轰鸣声，还有那空气中弥漫着的陶瓷粉末的味道，瞬间让我感受到了陶瓷制作的火热氛围。
我看到工人们在操作台前专注地忙碌着，那神情仿佛在雕琢一件绝世珍宝。
在一个展示区，摆放着各种先进陶瓷的样品。
我拿起一块仔细观察，那光滑的表面，细腻的质感，简直让人惊叹。
这时候，旁边的讲解员开始给我们介绍先进陶瓷的微观结构。
先进陶瓷的微观结构就像是一个精心构建的小世界。
它的晶粒大小、形状和分布，以及晶界的特性，都对其力学性能有着至关重要的影响。
比如说，晶粒细小且均匀分布的陶瓷，往往具有更高的强度和韧性。
这就好比是一个紧密团结的队伍，每个成员都各司其职，共同发挥出强大的力量。
想象一下，这些小小的晶粒就像是一群小伙伴，它们手拉手、肩并肩，紧密地排列在一起。
如果晶粒之间的结合力很强，那么当外力来袭时，它们就能共同抵抗，不容易被打散。
而如果晶界存在缺陷或者杂质，那就像是队伍里出现了叛徒，整个结构的稳定性就会大打折扣。
再来说说力学性能。
先进陶瓷的硬度那可是相当高的，有的甚至能和金刚石媲美。
我曾经看到过一个实验，用一块先进陶瓷去划玻璃，那玻璃就像豆腐一样被轻易地划出了痕迹，而陶瓷自身却毫发无损。
这强大的硬度，让它在很多需要耐磨的场合大显身手，比如制造刀具、轴承等。
还有它的强度，先进陶瓷在承受压力和拉力时的表现也非常出色。
这使得它可以用于制造航空航天领域的零部件，要知道，在那种极端的环境下，对材料的性能要求可是极其苛刻的。
不过，先进陶瓷也不是完美无缺的。
它的脆性一直是个让人头疼的问题。
就好像一个外表坚强的人，内心却有着脆弱的一面。
有时候，一个小小的裂纹就能让整个陶瓷部件瞬间破裂。
陶瓷材料的微观结构与力学行为研究
陶瓷材料的微观结构与力学行为研究陶瓷是一种被广泛应用于各个领域的材料，具有优异的耐热、耐磨和绝缘性能。
然而，陶瓷的脆性使得它在受力时容易发生断裂，限制了其在某些场合的应用。
为了解决这一问题，科学家们对陶瓷材料的微观结构和力学行为进行了深入研究。
在研究中，科学家们发现，陶瓷材料的微观结构与其力学性能有着密切的关系。
陶瓷材料的微观结构主要由晶格结构和晶粒尺寸组成。
晶格结构决定了陶瓷材料的基本性质，如硬度和强度。
晶格结构中的缺陷会对材料的力学性能产生重要影响。
晶粒尺寸是指陶瓷材料中晶粒的平均尺寸。
较大的晶粒会使材料的强度降低，因为晶界是陶瓷材料的弱点。
晶界是相邻晶粒之间的边界，由于晶界的存在会导致能量聚集，易于引发断裂。
因此，控制晶粒尺寸可以改善陶瓷材料的力学性能。
另外，陶瓷材料的力学行为也与其组成元素有密切关系。
陶瓷材料通常由氧化物或非氧化物组成，如氧化铝、氮化硅等。
这些组成元素的不同性质会影响材料的硬度、断裂韧性等力学性能。
因此，选择适合的组成元素对于研究陶瓷材料的力学行为至关重要。
在研究中，科学家们还发现了经典力学理论无法完全解释陶瓷材料的力学行为。
由于陶瓷材料的脆性，其断裂行为常常是一个复杂的过程，涉及到微观裂纹扩展和能量释放等多个过程。
因此，科学家们提出了一些新的力学模型来描述陶瓷材料的力学行为，如弹性裂纹力学、断裂力学等。
弹性裂纹力学是研究材料断裂的重要方法之一。
根据弹性裂纹力学理论，断裂的起始和扩展可以通过裂纹尖端的应力场和应变场来描述。
当裂纹尖端应力达到材料的断裂强度时，裂纹就会开始扩展。
在裂纹扩展过程中，应力场和应变场会发生变化，影响裂纹的扩展速度和路径。
断裂力学是一种通过理论和实验研究材料断裂行为的方法。
断裂力学可以分为线性弹性断裂力学和非线性断裂力学。
线性弹性断裂力学主要研究小裂纹的扩展行为，而非线性断裂力学则更适用于大裂纹的扩展行为。
通过断裂力学的研究，科学家们可以更好地理解陶瓷材料的断裂行为，并提出改善材料强度和韧性的方法。
陶瓷的显微结构及性能课件
生物陶瓷 生物陶瓷具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，在生物医疗 领域有广泛应用，如人工关节、牙齿等。
环保与可持续发展
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降低能耗 陶瓷产业是高能耗产业，通过技术进步和产业升 级，降低陶瓷产业的能耗，有利于环境保护和可 持续发展。
陶瓷在医疗领域中用于制造人工关节、牙 科材料等，如人工关节置换材料、牙齿修 复材料等。
CHAPTER 02
陶瓷的显微结构
陶瓷的晶体结构
01
02
03
晶体结构定义
陶瓷的晶体结构是指陶瓷 内部质点的排列方式，包 括原子、分子的位置和排 列顺序。
晶体结构的分类
根据原子排列的规律性， 陶瓷的晶体结构可分为晶 体和玻璃相两大类。
原料处理
对原料进行破碎、混合、干燥等处 理，以保证其均匀性和稳定性。
成型工 艺
塑性成型
利用黏土的可塑性，通过压滤、 挤压、注浆等工艺成型。
干压成型
将粉末状原料在模具中加压成型， 适用于形状复杂的陶瓷部件。
热压成型
在加热条件下加压成型，适用于 热塑性陶瓷材料。
烧成工艺
烧成温度
控制烧成温度，以实现陶瓷的完全烧结和性能优化。
晶体结构的稳定性
晶体结构的稳定性决定了 陶瓷的力学性能、热学性 能和化学稳定性等。
陶瓷的显微组织
显微组织的定义
陶瓷的显微组织是指陶瓷中晶粒的大 小、形状、分布和晶界特征等。
显微组织与性能关系
陶瓷的显微组织对其力学性能、热学 性能、电学性能和磁学性能等均有影 响。
显微组织的影响因素
陶瓷材料的微观结构与力学性能
陶瓷材料的微观结构与力学性能陶瓷材料在现代工业生产中扮演着重要的角色，具有许多独特的性质和应用。
然而，要研究和了解陶瓷材料的力学性能，首先需要理解其微观结构对这些性能的影响。
在研究微观结构时，首先要考虑的是陶瓷材料的晶体结构。
陶瓷材料通常由一种或多种无机化合物组成，这些化合物在形成晶粒时会以特定的排列方式堆积在一起。
晶体结构的不同将直接影响到陶瓷材料的物理和力学性能。
例如，陶瓷材料的硬度与晶体结构的紧密程度有关。
一般来说，晶体结构越紧密的材料，其硬度也越高。
这是因为紧密的结构能够抵抗外界力的压迫，使材料不容易被损坏。
在陶瓷材料中，氧化物晶体结构的硬度一般比非氧化物晶体结构的硬度要高，这种差异主要归因于晶体结构中氧的参与。
另一个与微观结构相关的重要参数是晶界。
晶界是两个晶粒之间的界面区域，其结构和性质在陶瓷材料中起着重要的作用。
晶界的存在不仅影响材料的力学性能，还会影响其电学、化学性质等。
晶界的特点和晶粒大小、形状密切相关。
一般来说，晶界越多，晶体的塑性就会越好。
这是因为晶界在陶瓷材料中能够提供位错运动的路径，使材料能够变形而不破裂。
除了晶体结构和晶界，陶瓷材料的孔隙率也是影响其力学性能的重要参数。
孔隙率是指材料中存在的孔隙的体积占总体积的比例。
孔隙率越高，材料的密度越低，从而强度越低。
这是因为孔隙是弱点，容易在受力作用下形成裂纹和断裂。
因此，为了提高陶瓷材料的力学性能，降低孔隙率是非常重要的。
最后，要论述陶瓷材料的力学性能，不能忽视其微观结构与应力的关系。
陶瓷材料在受力作用下会发生断裂，这一现象与晶体结构和晶界的应力分布密切相关。
例如，在压缩应力作用下，晶粒间的互相挤压可以抵消一部分应力，从而提高材料的强度。
然而，如果应力过大，容易引起晶粒的移动和破裂，导致材料的脆性断裂。
综上所述，陶瓷材料的微观结构对其力学性能有着重要影响。
晶体结构的紧密度、晶界的存在与否、孔隙率以及微观结构与应力的关系都是影响陶瓷材料力学性能的重要因素。
【大学课件】陶瓷材料的力学性能PPT
系.
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3 弹性模量与材料致密度的关系
陶瓷材料的致密度对弹性模量影响很大， 弹性模量E与气孔率p之间满足下面关系式
E E0 (1 f1 p f2 p2 )（11－2）
式中，E0为气孔率为0时的弹性模量，f1及f2 为由气孔形状决定的常数。Mackenzie求出当气 孔A论l为2计O球算3陶形 的瓷时 比的， 较弹f。1性＝模1.量9，随f2气＝孔0.9率。的图变13化－及4给某出些理
➢ 11.1 陶瓷材料的弹性性能
➢ 11.2 陶瓷材料的强度及其影响因素
➢ 11.3 陶瓷材料的断裂韧性与热抗震性
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陶瓷材料的化学键大都为离子键和共价键，键合 牢固并有明显的方向性，同一般的金属相比，其晶体 结构复杂而表面能小，因此，它的强度、硬度、弹性 模量、耐磨性、耐蚀性及耐热性比金属优越，但塑性、 韧性、可加工性、抗热震性及使用可靠性却不如金属。
区σf随温度升高变化不大；在中间温度B区，由于断裂 前产生塑性变形。因而强度对既存在缺陷的敏感性降
低，断裂受塑性变形控制，σf随温度的上升而有明显 的降低。此时的断裂应力受位错塞积机制控制，即σf ＝σ0＋k d－1/2；
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当温度进一步升高时（C区）。二维滑移系开 动，位错塞积群中的一部分位错产生的交叉滑移 随温度的升高而变得活跃，由此而产生的对位错 塞积群前端应力的松弛作用就越发明显。所以在 此区域内，断裂应力有随温度的升高而上升的趋 势。
成最好为均匀的等轴晶粒，这样承载时变形均匀而
不易引起应力集中，从而使强度得到充分发挥。
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综上所述，高强度单相多晶陶瓷的显微 组织应符合如下要求：
①晶粒尺寸小，晶体缺陷少； ②晶粒尺寸均匀、等轴，不易在晶界处引起应 力集中； ③晶界相含量适当，并尽量减少脆性玻璃相含 量，应能阻止晶内裂纹过界扩展，并能松弛裂纹 尖端应力集中； ④减小气孔率，使其尽量接近理论密度。
陶瓷材料基础PPT课件
b. 空位影响电学性能; c. 位错影响光学、力学、电学性能。
陶瓷位错不易运动，因而受力变形小， 脆性高。
离子晶体可有微量塑性变形，共价晶 体位错运动将使材料断裂。
晶粒愈细，强度愈高。
二、玻璃相
来源: 原料中的某些晶体 物质被烧熔化所致。 结构: 近程有序，远程无序。 作用: 粘接，降低烧结温度， 抑制晶粒长大，填充空气， 增加透光性。
陶瓷材料基础
普通陶瓷 以天然硅酸盐(黏土、石英、长石) (传统陶瓷) 为原料, 高温烧结而成。
特种陶瓷 以非硅酸盐类化工原料或人工合成原 (新型陶瓷、料，如氧化物（氧化铝、氧化锆、氧 技术陶瓷、 化钛等）和非氧化物（氮化硅、碳化 精细陶瓷） 硼等）制造。
第一节 陶瓷材料的结构
显微结构: 由晶相、气相、玻璃相构成。
2. 电性能 绝缘性能好。 压电陶瓷: 超声换能器、水声换能器、电声换能 器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、
高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电
光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。
3. 磁性能 4. 光学性能 5.能
金属烤瓷材料
铸造陶瓷材料
写在最后
起决定作用。 1. 晶相的结合键 主要是离子键和共价键, 大 多为混合键。
以离子键为主的: Al2O3、 MgO、ZrO2。 以共价键为主的: SiC、 BN。 键的性质决定了陶瓷具有高熔点、高化学 稳定性、高绝缘性、高脆性。
2. 晶相的晶体结构 主要是氧化物结构和硅酸盐结构 (1) 氧化物结构: 氧离子构成晶格主体，金属离 子存在于间隙中。
硬度低，可塑性好。
层之间以金属离 子连接。
E. 架状结构: 石英、钾长石(K [Si3AlO3]) 膨胀率小。
石英
陶瓷系列-1-微观结构与力学性能
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显微组织对性能的影响
陶瓷的显微组织对其力学性能、热学性能、电学性能等都有重要影 响。
陶瓷的相变
01
02
03
相变定义
陶瓷的相变是指在一定温 度下，陶瓷内部晶相发生 转变的过程。
相变分类
根据相变过程中是否发生 晶体结构的改变，陶瓷的 相变可以分为同构相变和 异构相变。
相变对性能的影响
陶瓷的相变对其力学性能、 热学性能、电学性能等都 有重要影响。
频率性能和稳定性。
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未来研究方向
提高陶瓷的力学性能
优化制备工艺
通过改进陶瓷的制备工艺，如采用先进的烧结技术、热处理工艺等， 提高陶瓷材料的致密度和均匀性，从而提高其力学性能。
引入增强相
在陶瓷基体中引入第二相增强相，如碳纳米管、晶须等，利用其增 强作用提高陶瓷的力学性能。
表面涂层处理
在陶瓷表面涂覆高硬度、高耐磨损的涂层，以提高其耐磨、耐腐蚀等 力学性能。
陶瓷系列-1-微观结构 与力学性能
目 录
• 引言 • 陶瓷的微观结构 • 陶瓷的力学性能 • 微观结构与力学性能的关系 • 陶瓷的应用 • 未来研究方向
01
引言
主题介绍
陶瓷材料是一种无机非金属材料，具 有高熔点、高硬度、高耐磨性等特点 ，广泛应用于工业、建筑、航空航天 、军事等领域。
陶瓷材料的微观结构对其力学性能具 有重要影响，因此研究陶瓷的微观结 构与力学性能之间的关系是陶瓷材料 研究的重要方向之一。
发展多功能陶瓷
Hale Waihona Puke 多功能化应用在保持陶瓷材料优异力学性能的同时，赋予其新的功能特 性，如电学、磁学、光学等特性，拓展其在新能源、电子 信息等领域的应用。
陶瓷的性能PPT课件
划痕硬度叫做莫氏硬度，用于陶瓷及矿物材料硬度测试。它只表示硬度由小 到大的顺序，不代表硬度的程度，后面的矿物可以划破前面的矿物表面。
一般莫氏硬度分为10级，后来因为有一些工人合成的硬度较大的材料出现， 又将莫氏硬度分为15级以便比较，表3-3莫氏硬度两种分级的顺序。
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3
表3-3
莫氏硬度顺序
顺序 材料 1 滑石
Ⅰ. 由于晶粒取向不同，位错运动会受到晶界的
障碍，而在晶界产生位错塞积；
Ⅱ. 材料中的杂质原子引起应力集中而成为位错
运动的障碍。
Ⅲ. 热缺陷，交叉（指位错组合、位错线与位错
或位错线与其它缺陷相互交叉）都能使位错运动受到
阻碍。
.
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当位错运动受到各种障碍时，就会在障碍前 塞积起来，导致微裂纹形成。
图2-2-1就是位错形成微裂纹示意图．
化学反应愈烈，裂纹扩展速度也愈快。
应力腐蚀理论的局限性：这一理论能解释许多实
验数据，但有人在真空中实验，也发现了疲劳现象，
说明单纯用应力腐蚀来说明疲劳现象是不够的。
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２．自由表面能降低 环境中的表面活性物质吸附在裂纹表面上使裂纹表面的自由表面能降低，这
就降低了断裂表面能。 自由表面能降低的局限性：自由表面能仅为断裂表面能的一小部分，即使像
硅酸盐玻璃这样的脆性材料，自由表面能也大约只有断裂表面能的30%，所以只 从自由表面能的降低来说明疲劳现象也是不够满意的。
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３．能量分布状态变化 裂纹附近由于应力集中，晶格结点能量分布状态发生变化，这些地方的
原子处于高能量状态，这就加速了空位运动和原子扩散传质。同时，环境影 响断裂表面能，从而影响空位的运动和原子传质。
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③、是玻璃还是陶瓷
反常现象一：有的微晶玻璃不透明
在光照条件下： 黑色的材料容易吸热 金属材料容易吸热 为什么？
③、是玻璃还是陶瓷
透不过的光去了哪里（透射、反射、散射） 1、转化为晶格振动（晶格热容） 2、将电子激发到高能级（电子热容）。金 属的能级连续，所以各种能量的光子来者不 拒，以至于不透明。
烧结法：
配料→熔制→淬冷→粉碎→成形→烧结。 烧结法是通过淬冷后的细小颗粒的界面和表面晶化而形成微晶玻璃， 不必使用晶核剂。（利用缺陷成核）
③、是玻璃还是陶瓷
微晶玻璃的应用
一般机械工程的应用：轴承、泵、阀门、管道；热交换 器；窑炉建筑，建筑，高温密封剂，深水容器。
电力工程及电子技术中的应用：微晶玻璃与金属焊接、高 温绝缘、预置电路、微电子技术基片、电容器；
③、是玻璃还是陶瓷
微晶玻璃与陶瓷区别：
玻璃微晶化过程中产生的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生 相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而 陶瓷中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以 外，大部分是在制备陶瓷是通过组分直接引入的。
微晶玻璃与玻璃的区别：
微晶玻璃是微晶体（ 晶粒尺寸为0.1-0.5um）和残余玻璃相 组成的复合材料，而玻璃则是非晶态固体。微晶玻璃可以是 透明的或非透明的，而玻璃一般是透光率各异的透明体。
③、是玻璃还是陶瓷
玻璃的微晶学说
1921年列别捷夫在研究硅酸盐玻璃时发
现，玻璃加热到573℃时其折射率发生急 剧变化，而石英正好在573℃发生αβ型 的转变。在此基础上他提出玻璃是高分 散的晶子的集合体，后经瓦连柯夫等人 逐步完善。
微晶的尺度在2nm左右
③、是玻璃还是陶瓷
微晶玻璃炉具面板
透明微晶玻璃
原料：纯碱、石灰石、石英 主要成分 Na2O·CaO·6SiO2
②、陶瓷
公元前8000－2000年（新石器时代）就发明了陶 器。用陶土烧制的器皿叫陶器，用瓷土烧制的器皿 叫瓷器。陶瓷则是陶器，炻器和瓷器的总称。
②、陶瓷
黏土
高岭土
②、陶瓷
高岭土（即观音土）是富含高岭石这一矿物的土壤的 名称，而高岭石的主要成分是Al203·2Si02·2H20
照明及光学应用：灯泡、激光器件、望远镜镜坯 航天工程：雷达天线罩、透红外性、飞机机翼热保护层 核工程：原子反应堆控制棒材料、反应堆用密封剂、放射
性废物处理； 医学及相关领域：人造牙齿，牙科修补材料，磷酸盐微晶
玻璃人工骨
二、结构陶瓷
❖ 结构陶瓷具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、耐冲 刷、抗氧化、耐烧蚀、高温下蠕变小等优异性 能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任 的严酷工作环境，因而广泛应用于能源、航空 航天、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域。
陶瓷材料
一、陶瓷材料的微观结构 ①玻璃 ②陶瓷 ③是玻璃还是陶瓷？
二、结构陶瓷 ①氧化物陶瓷 ②氮化物陶瓷 ③碳化物陶瓷
三、电功能陶瓷 四、铁氧体
一、陶瓷材料的微观结构
①、玻璃
晶体
玻璃
①、玻璃
冷却速度
须使金属不产生晶核也不发生晶核长大
Tm
开始 温
度
结束
液体 结晶
玻璃
时间
C曲线
冷却速度高于 临界冷却速度 以上时，金属 不再发生结晶
③、是玻璃还是陶瓷
透不过的光去了哪里（透射、反射、散射）
3、α- Al2O3单晶体是良好的对红外线、可见光透明的材料。但 是以α - Al2O3为主晶相的多晶陶瓷通常并非如此。原因是材料 中存在尺度与红外线、可见光波长相当的缺陷（如玻璃相、气 孔、杂质相等）、晶界，引起透入光被不断地被散射、反射、 折射、干涉甚至被吸收，最后基本被消耗在材料内部。
③、是玻璃还是陶瓷
透不过的光去了哪里（透射、反射、散射）
红宝石：主要成分是氧化铝(Al₂O₃)。红色来自铬(Cr)， 主要为Cr2O3，含量一般0.1～3%，最高者达4%
③、是玻璃还是陶瓷
透不过的光去了Biblioteka 里（透射、反射、散射）主要成分是氧化铝（Al₂O₃）。 蓝色是由于其中混有少量钛（Ti） 和铁（Fe）杂质所致。蓝宝石的 颜色，可以有粉红、黄、绿、白、 甚至在同一颗石有多种颜色
①、玻璃
腓尼基人
生活在今天地中海东岸
Na2CO3·NaHCO3·2H2O
①、玻璃
3000多年前，洲腓尼商船载 着块状的 Na2CO3·NaHCO3·2H2O。 由于海水落潮，商船搁浅了， 于是船员们纷纷登上沙滩。有 的船员还抬来大锅，搬来木柴， 并用几块“天然苏打”作为大 锅的支架，在沙滩（碳酸钙、 二氧化硅）上做饭。
②、陶瓷
陶瓷中的玻璃相的主要作用是：
1)填充晶体相之间的空隙，并将分散的晶相粘结起 来，提高材料的致密度； 2)降低烧结温度，促进烧结； 3)玻璃相粘度高，阻止晶体转变，抑制晶体长大； 4)获得一定程度的玻璃特性，如透光性等。
美国和欧洲一些国家的文献已将“Ceramic”一 词理解为各种无机非金属固体材料的通称。
②、陶瓷
地壳中元素含量
②、陶瓷
黏土的主要成分
②、陶瓷
②、陶瓷
1） 晶粒 是陶瓷材料的主要组成相
①硅酸盐 硅酸盐是传统陶瓷的主要晶相。 ② 氧化物 氧化物是大多数典型陶瓷，特别是特种陶瓷的主要组 成和晶体相。最重要的氧化物晶体相有AO、AO2、A2O3、 ABO3和AB2O4等（A、B表示阳离子）。 ③非氧化物 是指不含氧的金属碳化物、氮化物、硅化物及硼化 物等，它们是新型陶瓷,特别是金属陶瓷的主要晶相和晶体相。主 要由高键能的共价键结合，但也有离子键和金属键。
晶体形成温度与时间的关系
①、玻璃
※非晶态合金块材制备方法
大块非晶合金主要通过调整成分来获得强的非晶形成能力。 Inoue 等人提出了三条简单的经验性规律： ⑴合金系由三个以上组元组成； ⑵主要组元的原子有12%以上的原子尺寸差； ⑶各组元间有大的负混合热；
为了控制冷却过程中的非均匀形核： 一要提高合金的纯度，减少杂质；二 要采用高纯惰性气体保护，尽量减少 含氧量。
材料呈蓝色，是由于它反射（激发跃迁），是由 于其与波长的光由于各种原因被吸收了。
③、是玻璃还是陶瓷
反常现象二：可机械加工
可用标准金属加工工具和设备进行车、铣、刨、磨 、钻、锯切 和攻丝等加工。
③、是玻璃还是陶瓷
微晶玻璃制备工艺
整体析晶法：
可沿用任何一种玻璃的成形方法，如吹制、压制、拉制、压延、离心浇 注、重力浇注等，适合自动操作和制备形状复杂的制品。（需要加晶核 剂）