文字特种陶瓷定义
特种陶瓷简介
10.2.1.1 氧化铝陶瓷
• 是以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料,其Al2O3含量一般 在75-99%之间,并习惯以配料中Al2O3含量分类。 Al2O3含量在75%左右为“75瓷”,含量在85%为“85 瓷”,含量在95%的为“95瓷”,含量在99%的为“99 瓷”。 • 氧化物陶瓷用途最广的是氧化铝。它是唯一以单晶形式 广泛使用的氧化物陶瓷。然而以多晶氧化铝的用途占压 倒多数。以质量计算氧化铝基材料的主要市场为:
(4)气氛烧结
• 对在空气中很难烧结的制品,为防止其氧化,可在炉膛内通入一
定量的某种气体,在这种特定气氛下进行烧结称为气氛烧结。
(5)反应烧结
• 通过多孔坯体同气相或液相发生化学反应,使坯体质量增加,空 隙减少,并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的一种烧结工艺。
(6)化学气相沉积法
• 将准备在其表面沉积一层瓷质薄膜的物质置于真空室中,加热至 一定温度后,然后将欲被覆涂料的气态化合物通过加热载体的表面。
一般不需要加工
炊具、餐具、陈设品
10.1 特种陶瓷工艺特点 10.2 高温结构陶瓷简介
10.3 发展中的特种陶瓷
10.1特种陶瓷工艺特点
• 主要从粉体制备、成型和烧结三方面来简述其工艺特点。
10.1.1粉体制备
制取方法有两大类:
机械破碎法,只占从属地位,不作介绍
物理化学法:通常包括固相法、液相法、气相法。
(3)流延法成型
• 将准备好的粉料内加粘结剂、增塑剂、分散剂、溶剂,然后进行混合,再将 料浆放入流延机料斗中,料浆从料斗下部流至流延机薄膜载体(传送带)上。 用刮刀控制厚度,再经红外线加热等方法烘干,得到膜坯,连同载体一起卷 轴待用。
料浆 刮刀 剥离成型薄膜 干燥炉
特种陶瓷
相关应用
热敏陶瓷,电阻率明显随温度变化的一类功能陶瓷。 在工作温度范围内,零功率电阻随温度变化而变化的陶 瓷材料。主要用于制作热敏电阻器、温度传感器、加热 器以及限流元件等。
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特种陶瓷
传 统 陶 瓷
特种陶瓷与传统陶瓷的区别
二、结构陶瓷简介
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结构陶瓷,是指能作为工程结构材料使用 的陶瓷。是陶瓷材料的重要分支,约占整个陶 瓷市场的25%左右。结构陶瓷以耐高温、高强 度、超硬度、耐磨、抗腐蚀等机械力学性能为 主要特征,因此在冶金、宇航、能源、机械、 光学等领域有重要的应用。在这些应用领域用 非金属代替金属是总的趋势。结构陶瓷大致分 为氧化物系、非氧化物系和结构用的陶瓷基复 合材料。
一、特种陶瓷简介 二、结构陶瓷简介 三、功能陶瓷简介
一、特种陶瓷简介
陶瓷已经是人类生活和现代化建设中不可缺少的 材料之一。 具有高强、耐温、耐腐蚀特性或具有各种敏感特 性的陶瓷材料,由于其制作工艺、化学组成、显微结 构及特性不同于传统陶瓷,而又被称为特种陶瓷。 特种陶瓷又叫先进陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷、 高技术陶瓷、精细陶瓷等。 习惯上将特种陶瓷分为两大类,即结构陶瓷和功能 陶瓷。
相关应用
氮化硅陶瓷,是一种重要的结构材料,它是一种超硬物质, 密度小、本身具有润滑性,并且耐磨损,除氢氟酸外,它不与其 他无机酸反应,抗腐蚀能力强;高温时也能抗氧化。而且它还能 抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000以上,急剧冷却再急剧加热, 也不会碎裂。正是氮化硅具有如此良好的特性,人们常常用它来 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。
相关应用
压电陶瓷,一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶 瓷材料,属于无机非金属材料。压电陶瓷利用其材料在机械 应力作用下,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化导 致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作 ,具有敏感的特性,压电陶瓷主要用于制造超声换能器、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。
特种陶瓷行业分析
特种陶瓷行业分析
特种陶瓷是指具有特殊功能的陶瓷材料,主要应用于高科技领域,如电子、信息、医疗、航空航天等行业。
特种陶瓷行业的发展呈现出以下几个特点。
首先,特种陶瓷具有优异的性能和广泛的应用领域。
特种陶瓷的热、电、磁、光、声等性能优于传统陶瓷材料,具有高硬度、高强度、高耐磨、高绝缘、高耐温等特点,在高温、高压、强腐蚀等极端环境下仍能保持稳定性能,因此被广泛应用于化工、电子、航天航空等领域。
其次,特种陶瓷行业具有较高的技术门槛。
特种陶瓷的生产工艺相对复杂,需要学习和掌握先进的陶瓷材料科学与工程知识,具备高超的技术水平和生产能力。
目前,特种陶瓷行业主要由一些大型企业和高新技术企业主导,少数企业具有核心技术和专利,形成了一定的市场垄断。
另外,特种陶瓷行业具有较强的创新能力和市场潜力。
特种陶瓷材料的应用领域不断扩大,市场需求快速增长。
随着科技进步和产业结构升级,特种陶瓷行业的创新需求和市场空间将进一步扩大。
然而,特种陶瓷行业也存在一些问题和挑战。
首先是产业链不完善。
目前国内特种陶瓷行业的中上游产能较大,但下游市场需求不够强劲,产业链配套不完善,限制了特种陶瓷行业的发展。
其次是技术研发投入不足。
特种陶瓷行业需要大量的科技研发投入,但由于长周期、高风险的特点,很多企业对技术创
新的投入不足,导致技术水平整体较低。
总体来说,特种陶瓷行业具有较高的技术门槛和市场潜力,但也面临一些问题和挑战。
为了促进特种陶瓷行业的健康发展,需要加大科技创新投入,完善产业链,提高技术水平,拓宽市场渠道,促进行业整体升级。
特种陶瓷的相关介绍
特种陶瓷的相关介绍特种陶瓷是指在传统陶瓷基础上,通过改变原始的成分配比、成形工艺、烧成工艺等,制成性能优异、用途广泛、具有特殊需求的陶瓷材料。
下面将对特种陶瓷的种类、应用领域和制造工艺等进行介绍。
特种陶瓷的种类1.电子陶瓷:以氧化铝、氧化铝质玻璃、石英等为原料,制成用于半导体器件包装、介质等的电子陶瓷。
2.结构陶瓷:以氧化锆、氧化铝、碳化硅等为原料,经过加压模压、注射成型后,高温烧制而成的具有高强度、抗磨损性、耐腐蚀性等性能的结构陶瓷。
3.生物陶瓷:以氧化锆、氧化铝、磷酸三钙等为原料,经过特殊制造工艺后,制成用于人工关节、牙科医疗和植入式医疗等领域的生物陶瓷。
4.热媒体陶瓷:以氧化铝、氧化锆等为原料,经过特殊工艺处理,制成用于高温传热的热媒体陶瓷。
5.摩擦材料陶瓷:以氧化铝、氮化硅、氧化锆等为原料,经过特殊烧制工艺,制成用于汽车、飞机、铁路等领域摩擦材料的陶瓷。
特种陶瓷的应用领域1.电子领域:用于电容器、介质、射频器件、振荡器、陶瓷滤波器、压电陶瓷、声波陶瓷等领域。
2.医疗领域:用于人工关节、人牙种植体、口腔修复等领域的生物陶瓷。
3.环保领域:用于重金属和有害气体的吸附、污水处理、空气净化等领域的陶瓷。
4.新能源领域:用于氢能源技术、太阳能电池等领域的氧化锆陶瓷。
5.机械领域:用于轴承、密封、磨损件等机械领域的结构陶瓷。
特种陶瓷的制造工艺特种陶瓷的制造过程包括原料选取、配料、成型、烧结等多个工艺环节。
原料选取是关键环节,不同种类的特种陶瓷要选取不同的原料。
例如,生物陶瓷需要选用生物相容性好、生物安全性高的原料,并采用特殊的工艺进行处理,保证最终陶瓷的生物可接受性。
配料是根据要求的化学组成比配制粉末混合物的重要环节,粉末混合方法有湿法和干法两种。
成型是将混合后的陶瓷粉末通过模具成型的环节,通常包括压制、注射成型、挤出成型和印制等多种成型方式。
烧结是将成型后的陶瓷样品放入特殊的烧结设备中加热处理的环节,经过高温烧结,使得陶瓷颗粒结合更紧密、密度更高,从而得到更高的强度和硬度。
特种陶瓷lunwen
特种陶瓷百科名片工业特种陶瓷特种陶瓷,又称精细陶瓷,按其应用功能分类,大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类。
在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料,经过1360度左右高温烧结成型,从而获得稳定可靠的防静电性能,成为一种新型特种陶瓷,通常具有一种或多种功能,如:电、磁、光、热、声、化学、生物等功能;以及耦合功能,如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。
目录分类制作工艺1. 成形方法与结合剂的选择2. 陶瓷注射成形和成形用结合剂3. 陶瓷挤压成形和成形用结合剂发展新动向1. 重要地位2. 技术新发展3. 应用新发展4. 研究开发重点发展前景分类制作工艺1. 成形方法与结合剂的选择2. 陶瓷注射成形和成形用结合剂3. 陶瓷挤压成形和成形用结合剂发展新动向1. 重要地位2. 技术新发展3. 应用新发展4. 研究开发重点发展前景展开编辑本段分类特种陶瓷特种陶瓷是二十世纪发展起来的,在现代化生产和科学技术的推动和培育下,它们"繁殖"得非常快,尤其在近二、三十年,新品种层出不穷,令人眼花缭乱。
按照化学组成划分有:①氧化物陶瓷:氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、二氧化钛、二氧化钍、三氧化铀等。
②氮化物陶瓷:氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。
③碳化物陶瓷:碳化硅、碳化硼、碳化铀等。
④硼化物陶瓷:硼化锆、硼化镧等。
⑤硅化物陶瓷:二硅化钼等。
⑥氟化物陶瓷:氟化镁、氟化钙、三氟化镧等。
硫化物陶瓷:硫化锌、硫化铈等。
还有砷化物陶瓷,硒化物陶瓷,碲化物陶瓷等。
除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外,还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。
例如,由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷,由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷,由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷,由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷等等。
此外,有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷,例如氧化物基金属陶瓷,碳化物基金属陶瓷,硼化物基金属陶瓷等,也是现代陶瓷中的重要品种上。
特种陶瓷总结
脆性差
高硬度,耐磨 高熔点,耐高温 高强度 高化学稳定性 比重小,约为金属1/3
原因:
化学键差异造成的。 金属:金属键,没有方向性,塑性变形性能好 陶瓷:离子键和共价键,方向性强,结合能大,很难塑性形 变,脆性大,裂纹敏感性强
第一章 粉体性能及制备
特种陶瓷粉体要求
1) 化学成分纯度高,均匀性好 2) 相组成均匀,准确 3) 粒度小于1um,粒度分布范围窄 4) 颗粒形状为球形式自形晶形 5) 团聚程度低 6) 粉体流动性好
绪
论
2、特种陶瓷分类
⑴ 结构陶瓷
以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等机械力学性 能为主要特征。
⑵ 功能陶瓷
以电、磁、光、热和力学等性能及其相互转换为主要特征, 在通信电子、自动控制、集成电路、计算机、信息处理等方面 的应用日益普及。
⑶ 陶瓷基复合材料
陶瓷材料的最大缺点是韧性低,使用时会产生不可预测的突 然性断裂,陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。
对于固定体 系E是固定的
吸 附 层
扩 散 层
可通过塑化 剂或者解凝 剂调整
当粒子和介质固定时,ζ和扩散层厚度成正比; 而ζ电位的增高,可提高团粒间的斥力,有助于克服范德华力和和 布朗运动,获得良好的悬浮性。
以Al203为例, Al203用盐酸处理后,在粒子表面生成三氯化铝 (AlCl3),三氯化铝立即水解,生成AlCl2+和AlCl2+离子,犹如Al203 粒子表面吸附了一层阳离子,使其成为一个带正电荷的胶粒,然后 胶粒吸附OH-而形成一个庞大的胶团。
相变增韧对多晶转变有什么要求?
相变增韧的多晶转变要求 ①高温相转变为低温相的体积膨胀要大 ②多晶转变可以通过改变晶体粒度、加入稳定 剂或增加压力等手段使之在室温下不能进行 ③相变速度要快 ④晶体本身要有高强度 ZrO2由四方相到单斜相的变化属于马氏体相变, 满足上述条件,因此不仅用在本身,也在其他 陶瓷有明显的效果。
特种陶瓷
2.特种陶瓷材料的分类:
特种陶瓷
结构陶瓷
功能陶瓷
生物陶瓷
3.各种陶瓷的特点及功能
结构陶瓷:具有高强度、高硬度、高耐磨、耐高温、 耐腐蚀等特性。 功能陶瓷:具有导电、半导性、绝缘、透光、光电、 电光、声光、磁光等性能。 生物陶瓷:具有医疗(人工关节. 骨、牙齿等)和催 化等功能。 特种陶瓷在现代工业技术,特别是在高新技术领域 中的地位日趋重要。
为保护政要,各国不惜高价在其座驾上安装高 性能防弹玻璃。去年8月,奥巴马成为总统候选
轻型透明装甲的另一应用是爆炸物(EOD)处理 行动。虽然有拆弹机器人的加入,但驻阿美军拆 弹部队还是要经常零距离面对简易路边爆炸装置。
人后,美国特工处便订制了大批被称为“透明
装甲”的新型防弹玻璃,它由4层不同透明物质 复合组成,能抵御化学物、火焰和多重枪击, 在就职典礼上成为保护奥巴马最重要的装备。
这在反映驻伊美军战争生活的美国大片《拆弹部
队》中不止一次出现。在他们所使用的防爆面甲 中,透明层压板占据了很大一部分重量。
轻型陶瓷复合装甲:装甲车辆的发展趋势是轻型化,即在保证攻击和防
护能力的前提下显著减小自重,以提高机动能力。
俄罗斯的罗斯托克”BTR-90装甲车车体用高硬度装甲钢制造,全焊接装甲结构,内有
无机非金属材料 ------------特种陶瓷
1.概述
特种陶瓷也称为先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、 高性能陶瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷。突破了传统陶 瓷以黏土为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、 氮化物、硅化物等为主要原料, 有时还可以与金属进 行复合形成陶瓷金属复合材料,是一种采用现代材料工 艺制备的、具有独特和优异性能的陶瓷材料。已成为 现代高性能复合材料的一个研究热点。特种陶瓷于二 十世纪发展起来,在近二、三十年内,新产品不断现, 在现代工业技术,特别是在高技术、新技术领域中的 地位日趋重要。许多科学家预言:特种陶瓷在二十一 世纪的科学技术发展中,必将占据十分重要的地位。
特种陶瓷的特点和用途
特种陶瓷的特点和用途特种陶瓷,是指具有特殊力学、物理或化学性能的陶瓷,应用于各种现代工业和尖端科学技术,所用的原料和所需的生产工艺技术已与普通陶瓷有较大的不同和发展。
特种陶瓷可根据其性能特点及用途的不同,可细分为结构陶瓷、功能陶瓷和工具陶瓷。
由于大多数特种陶瓷材料是离子键或共价键极强的材料,所以与金属和聚合物相比,特种陶瓷材料熔点高,特种陶瓷材料抗腐蚀和抗氧化,特种陶瓷材料耐热性好,特种陶瓷材料弹性模量、特种陶瓷材料硬度和高温强度高。
特种陶瓷材料的最大的缺点是塑性变形能力差,韧性低,不易成型加工。
由于这一缺点,特种陶瓷材料一经制成,其显微结构就难以像金属和合金那样可通过变形来求得改善,特别普遍。
应该指出,许多陶瓷都具有十分优异的综合性能。
例如特种陶瓷材料既具有优良的力学性能,可作为结构材料,又有高的硬度、低的热胀系数、高的热导率、好的抗腐蚀性、绝缘性等,可以用做刀具材料、抗腐蚀和电磁方面应用的材料。
特种陶瓷材料除广泛用做电瓷外,又是重要的刀具陶瓷、磨料、砂轮材料。
特种陶瓷材料既有优良的高温力学性能,是极有前途的高温结构材料,又是常用的发热体材料、非线性压敏电阻材料、耐火材料、砂轮和磨料以及原子能材料。
特种陶瓷材料既是优良的刀具材料,又是好的发热体材料、耐火材料、高温结构材料,特别是它还具有优良的半导体特性,可用做敏感元件等还是有名的宝石材料,可用做饰品和轴承。
因此我们得十分注意发掘陶瓷材料的综合潜力,不断开拓它的新的应用领域,以适应新技术发展对材料的需求。
几乎在工业、宇航、军工等所有的领域都可以找到特种陶瓷材料的应用。
在材料的发展过程中,尽管陶瓷出现得最早,但后来是以金属材料和有机高分子材料为主的,所以它们研究得比较透彻、应用得比较广泛和普及,积累的经验和资料也较充足,地位也比较重要。
正因为如此,相对来说潜力也挖掘得比较充分。
特种陶瓷材料发展的历史较短,研究的深度和广度远不如金属和聚合物,而且特种陶瓷材料具有许多独特的性能,潜力很大,因此,发现新特种陶瓷材料性能的几率是很高的。
特种陶瓷
4.1压电陶瓷简介
4.1.2 压电效应 4.1.2.1正压电效应 正压电效应―施加压力在压电晶体上, 会产生电荷。
4.1.2压电效应 4.1.2.2逆压电效应
逆压电效应——施加电压在压电晶 体上会产生应变。
4.2压电陶瓷的械振动转换成电信号 压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小 ,最多不超过本身尺寸的千万分之一 压电陶瓷频率稳定性好,精度高及适用频 率范围宽,而且体积小、不吸潮、寿命长 ,特别是在多路通信设备中能抗干扰性强
表1 特种陶瓷的分类及应用 种类 高温陶瓷 性能 1500℃以上高温短期使用 1200℃以上高温长期使用 高强韧性、超塑性等 热稳定性及化学稳定性好等 压电、光电、电光等 超导性能 磁导率和矫顽力大,硬度高 透明、红外光、荧光性能好 生物和化学功能 应用 空间和军事技术、航空航天发动 机、柴油机耐热部件等 航空航天、模具、轴承、密封环 、阀门、 化工设备、高速切削刀具、防弹 装甲等 电子工业(电子元器件) 电子、能源、信息、交通、生物 医学等 微波器件、量子无线电等 激光技术、发光材料、光导纤维 等 生物器官等
特种陶瓷 Special Ceramics
目录
1.特种陶瓷的简介及发展
2.特种陶瓷的分类
3.高韧性陶瓷 4.压电陶瓷 5.发展前景
1.特种陶瓷的简介及发展 特种陶瓷(Special Ceramics)也被称为 先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、高性能陶 瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷。 它主要是指以高纯度人工合成的无机化合 物为原料、采用现代材料工艺制备的、具有 独特和优异性能的陶瓷材料。 通常具有一种或多种功能,如:电、磁、 光、热、声、化学、生物等功能;以及耦合 功能,如压电、热电、电光、声光、磁光等 功能。
4.3压电陶瓷的一般工艺
特种陶瓷性能用途分析
特种陶瓷性能用途分析特种陶瓷是指具有特殊功能或性能的陶瓷材料。
它们通常具有一定的固定结构和化学组成,以及特殊的物理和化学性质。
这些特殊性能使得特种陶瓷在各个领域具有广泛的应用。
下面将对特种陶瓷的性能和用途进行分析。
1. 高温特性:特种陶瓷具有优异的高温稳定性和耐热性能。
它们能够在高温环境下维持其强度和硬度,而不会发生软化、熔化或变形。
这使得特种陶瓷成为高温工艺和应用领域的理想材料。
例如,特种陶瓷可以用于制造高温炉具、耐火材料、热阻材料等。
2. 机械性能:特种陶瓷具有优异的硬度、强度和抗磨性能。
它们的硬度通常远高于金属和普通陶瓷材料,因此在一些需要耐磨、耐刮擦的应用中具有重要的作用。
例如,特种陶瓷可以用于制造刀具、轴承、粉末冶金模具等。
3. 电绝缘性能:特种陶瓷具有优异的电绝缘性能,能够有效阻止电流通过。
这使得特种陶瓷成为电气工程领域的重要材料。
例如,特种陶瓷可以用于制造绝缘子、电气绝缘材料、电容器等。
4. 磁性能:部分特种陶瓷具有磁性,可以用于电磁设备、传感器、计量设备等领域。
例如,铁氧体陶瓷具有优异的磁性能,被广泛应用于制造各种磁性元件。
5. 生物相容性:一些特种陶瓷具有良好的生物相容性和生物惰性,能够与生物体接触而不引起排异反应或毒性。
这使得特种陶瓷成为医疗器械和生物工程领域的理想材料。
例如,氧化锆陶瓷常被用于制造牙科种植体、人工关节等。
6. 化学稳定性:特种陶瓷通常具有优异的化学稳定性,能够抵抗酸碱腐蚀和化学溶解。
这使得特种陶瓷常被应用于化学工程、化学储存和传输等领域。
例如,氮化硅陶瓷被广泛用于制造化学反应器。
7. 光学性能:部分特种陶瓷具有良好的光学透明性和光学性能,可用于光学器件、光学仪器等领域。
例如,氧化锌陶瓷可以用于制造紫外线透镜、光纤连接器等。
除了以上列举的性能和应用外,特种陶瓷还具有其他特殊性能和广泛的应用。
例如,某些特种陶瓷具有超导性能,可用于制造超导材料和超导器件;某些特种陶瓷具有介电性能,可用于制造电子元件和电介质材料。
特陶
一.名词解释1.特种陶瓷:不同于传统日用、建筑卫生陶瓷的用于现代工业、高科技技术领域的陶瓷材料,亦称先进陶瓷、高技术陶瓷或精细陶瓷等。
包括利用其力学、高温性能等的结构陶瓷与及利用其特殊功能的功能陶瓷等等。
2.功能陶瓷:利用材料的力学之外的性能的一类陶瓷材料,能表现出优异的电学性能、磁学性能、光学性能等。
如压电、热释电、热敏、气敏、湿敏、光敏、磁敏等以及其功能的耦合等等。
3.流延成型:将粉体加入粘合剂混合成浆料,再把浆料放入流延机的料斗中,流经薄膜载体上,形成膜坯。
4.反应烧结:通过多孔坯体同气相或液相发生化学反应,从而使坯体质量增加,孔隙减小,并烧结成为具有一定强度和尺寸精度的成品的工艺5.95氧化铝陶瓷:以刚玉为主晶相,氧化铝含量在95%左右的陶瓷材料,具备优良的力学性能、热学性能及其它功能性。
6.部分稳定氧化锆陶瓷:是指在氧化锆中添加适量的可形成固溶体的氧化钇等物质,稳定四方氧化锆晶体不相变。
从而在室温得到不相变的四方和立方氧化锆的混合物,称为部分稳定氧化锆。
这种材料称部分稳定氧化锆。
简称PSZ。
7.微裂纹增韧:陶瓷材料中存在许多小于临界尺寸的微纹,这些微裂纹在负载作用下是非扩展性的,但大的裂纹在扩展中遇到这些裂纹时,使扩展裂纹转向,吸收能量,起到提高韧性的作用,称为微裂纹增韧。
8.表面强化韧化:由于氧化锆四方晶向单斜晶转变产生的体积膨胀,从而使表面产生压应力,起到强化和韧化的作用。
9.低膨胀陶瓷材料:指膨胀系数的绝对值小于2×10-6/℃的陶瓷材料。
10.蜂窝陶瓷:有规范的孔结构的陶瓷材料,主要利用其特殊的孔型结构,起到过滤、隔热、隔音、抗热震性等等性能的一类陶瓷材料。
11.复合材料:由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。
既保留原组成材料的重要特点,又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。
这种材料称复合材料。
12.梯度陶瓷材料:在同一材料内不同方向上由一种功能逐渐连续分布为另一种功能的材料称为梯度材料。
特种陶瓷概述
特种陶瓷概述摘要本文主要叙述了国内特种陶瓷市场发展和生产现状,讲述了相关的制备方法和最新的相关技术前沿工艺,最后展望了特种陶瓷未来的发展趋势。
关键词特种陶瓷;市场现状;制备工艺;发展规模前言特种陶瓷也称为先进陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷等,突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料,有时还可以与金属进行复合形成陶瓷金属复合材料,是一种采用现代材料工艺制备的,具有独特和优异性能的陶瓷材料。
已成为现代高性能复合材料的一个研究热点。
特种陶瓷于二十世纪发展起来,在近二、三十年内,新产品不断涌现,在现代工业技术,特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。
许多科学家预言:特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中,必将占据十分重要的地位。
特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能,可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。
一些经济发达国家,特别是日本、美国和西欧国家,为了加速新技术革命,为新型产业的发展奠定物质基础,投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷,因此,特种陶瓷的发展十分迅速,在技术上也有很大突破。
1.发展现状1.1市场情况:与20年前相比,目前我国特陶行业结构变化巨大,私营企业、外资企业的数量和比重迅猛增加,特别是外资企业增长势头迅猛,约占我国全部特陶企业的10%左右。
当前在电子陶瓷行业中,股份制和三资企业市场竞争力最强。
我国特陶市场的开放和市场规模的潜力,吸引许多国外企业纷纷进入,投资不断增加,规模逐步扩大,其投资模式已从最初的产品输入(经销产品)到生产输入(投资设厂),再到应用研究输入(设立实验室),对我国本土特陶企业带来巨大挑战。
1995年我国特种陶瓷产品销售额80亿元人民币(约合10亿美元),其中电子陶瓷约占70%,约56亿元;结构陶瓷占30%,约为24亿元。
相当于日本的1/9、美国的1/5,与欧洲的市场规模相当。
特种陶瓷教学大纲
特种陶瓷教学大纲课程背景特种陶瓷是指具有特殊用途和特定用途的陶瓷,其重要性在于其在国防、航空航天、船舶、能源、电子信息、通信、医药、环保、汽车等领域中的应用。
因此,在陶瓷学科中,特种陶瓷占据着重要的地位。
本课程旨在让学生了解特种陶瓷的基本知识和应用领域、了解特种陶瓷的微观结构和制备工艺,以及相关材料科学的基本原理和方法。
教学目标1.理解特种陶瓷的概念、特点以及在各领域中的应用。
2.掌握特种陶瓷的微观结构和组成、制备工艺以及性能表征方法。
3.了解陶瓷材料的基本原理和相关的理论知识,并能够将其应用于特种陶瓷的研究和生产中。
4.培养学生独立思考能力,能够独立完成特种陶瓷相关的课题研究。
教学内容和进度安排第一节特种陶瓷的概念及特点(1学时)教学内容1.特种陶瓷的定义及分类2.特种陶瓷的特点和重要性教学目标了解特种陶瓷的概念、分类及其在现代工业中的重要性。
第二节特种陶瓷的微观结构和组成(2学时)教学内容1.特种陶瓷的晶体结构和微观结构2.特种陶瓷的组成及其对性能的影响教学目标掌握特种陶瓷的微观结构、组成及其对性能的影响。
第三节特种陶瓷的制备工艺和性能表征方法(3学时)教学内容1.特种陶瓷的制备方法及其工艺流程2.特种陶瓷的性能表征方法教学目标了解特种陶瓷的制备方法及其分析测试的原理和方法。
第四节陶瓷材料的基本原理(2学时)教学内容1.陶瓷材料的结构特点2.陶瓷材料的力学性能和热力学性质教学目标掌握陶瓷材料基本原理,同时了解特种陶瓷在各领域中的应用。
第五节特种陶瓷应用领域实例分析(2学时)教学内容1.特种陶瓷在航空、航天、能源、电子信息、环保、医药、汽车等领域中的应用2.相关实例分析教学目标了解特种陶瓷在不同领域中的应用和实例。
实践教学项目设计给学生一个或多个特种陶瓷应用领域的设计项目,例如在航空航天领域中使用的特种陶瓷零件设计;或者在能源领域中使用的特种陶瓷材料设计等等。
实验课程1.特种陶瓷的制备方法及性能的测试。
特种陶瓷的特点和用途
特种陶瓷的特点和用途
特种陶瓷是一种在高温高压环境下制造出的陶瓷材料,具有独特的性质和用途。
由于其良好的耐热、耐腐蚀、耐磨损、绝缘、导热性好等特点,特种陶瓷已经被广泛应用于许多领域,包括电子、机械、航空航天、医疗、化工、环保等。
特种陶瓷具有良好的耐热性。
在高温环境下,许多材料会出现熔化、变形或者老化现象,而特种陶瓷则能够保持其稳定的物理和化学性质。
因此,特种陶瓷被广泛应用于高温炉窑、热电站、航空发动机等领域。
特种陶瓷具有优异的耐腐蚀性。
在酸碱等腐蚀性物质的环境下,普通材料容易受到侵蚀和腐蚀,而特种陶瓷则能够保持其完整和稳定性。
因此,特种陶瓷被广泛应用于化工、环保等领域。
特种陶瓷具有良好的耐磨损性。
在高速运转的机械设备中,普通材料容易出现磨损和疲劳现象,而特种陶瓷则能够保持其完整和耐用性。
因此,特种陶瓷被广泛应用于汽车、船舶、机械等领域。
特种陶瓷还具有良好的绝缘性和导热性能。
在电子、医疗等领域中,特种陶瓷被广泛应用于电子元件、热敏电阻、医疗器械等方面。
特种陶瓷具有独特的性质和用途,已经成为现代工业中不可或缺的材料之一。
随着技术的不断发展和应用领域的不断扩大,特种陶瓷
的应用前景将会越来越广阔。
特种陶瓷概述
特种陶瓷概述特种陶瓷概述特种陶瓷概述摘要本⽂主要叙述了国内特种陶瓷市场发展和⽣产现状,讲述了相关的制备⽅法和最新的相关技术前沿⼯艺,最后展望了特种陶瓷未来的发展趋势。
关键词特种陶瓷;市场现状;制备⼯艺;发展规模、⼋、,刖⾔特种陶瓷也称为先进陶瓷、新型陶瓷、⾼性能陶瓷等,突破了传统陶瓷以黏⼟为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料,有时还可以与⾦属进⾏复合形成陶瓷⾦属复合材料,是⼀种采⽤现代材料⼯艺制备的,具有独特和优异性能的陶瓷材料。
已成为现代⾼性能复合材料的⼀个研究热点。
特种陶瓷于⼆⼗世纪发展起来,在近⼆、三⼗年内,新产品不断涌现,在现代⼯业技术,特别是在咼技术、新技术领域中的地位⽇趋重要。
许多科学家预⾔:特种陶瓷在⼆^⼀世纪的科学技术发展中,必将占据⼗分重要的地位。
特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能,可作为⼯程结构材料和功能材料应⽤于机械、电⼦、化⼯、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。
⼀些经济发达国家,特别是⽇本、美国和西欧国家,为了加速新技术⾰命,为新型产业的发展奠定物质基础,投⼊⼤量⼈⼒、物⼒和财⼒研究开发特种陶瓷,因此,特种陶瓷的发展⼗分迅速,在技术上也有很⼤突破。
1.发展现状1.1市场情况:与20年前相⽐,⽬前我国特陶⾏业结构变化巨⼤,私营企业、外资企业的数量和⽐重迅猛增加,特别是外资企业增长势头迅猛,约占我国全部特陶企业的10%左右。
当前在电⼦陶瓷⾏业中,股份制和三资企业市场竞争⼒最强。
我国特陶市场的开放和市场规模的潜⼒,吸引许多国外企业纷纷进⼊,投资不断增加,规模逐步扩⼤,其投资模式已从最初的产品输⼊(经销产品)到⽣产输⼊(投资设⼚),再到应⽤研究输⼊(设⽴实验室),对我国本⼟特陶企业带来巨⼤挑战。
1995年我国特种陶瓷产品销售额80亿元⼈民币(约合10亿美元),其中电⼦陶瓷约占70%约56亿元;结构陶瓷占30%约为24亿元。
特种陶瓷工作总结怎么写
特种陶瓷工作总结怎么写
特种陶瓷工作总结。
特种陶瓷是一种在高温下制成的陶瓷材料,具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性,广泛应用于化工、冶金、电力等领域。
作为一名特种陶瓷工程师,我在过去的一年中积累了丰富的工作经验,现在我将对我的工作进行总结,以便更好地指导未来的工作。
首先,我在特种陶瓷工作中主要负责材料的研发和生产工艺的改进。
在材料研发方面,我通过对各种原材料的筛选和配比,成功开发了一种具有高强度和耐磨性的特种陶瓷材料,得到了公司的认可和赞扬。
在生产工艺改进方面,我针对原有的生产工艺进行了优化,提高了生产效率和产品质量,降低了生产成本,为公司创造了可观的经济效益。
其次,我在特种陶瓷工作中还积极参与了产品的市场推广和销售工作。
我与销售团队密切合作,了解市场需求,不断改进产品性能,开发新产品,扩大产品应用领域,为公司开拓了新的市场空间。
同时,我还参与了客户的技术支持工作,解决了客户在使用过程中遇到的各种问题,提升了客户满意度,为公司赢得了良好的声誉。
最后,我在特种陶瓷工作中还注重团队合作和个人能力的提升。
我与同事们相互协作,共同攻克了许多技术难题,实现了多个项目的成功。
同时,我还不断学习新知识,提升自己的专业技能,通过参加培训和学术交流,不断提高自己的综合素质和专业水平。
总的来说,我在特种陶瓷工作中取得了一定的成绩,但也意识到自己还有许多不足之处需要改进和提高。
未来,我将继续努力,不断学习,不断进步,为公司的发展做出更大的贡献。
特种陶瓷工作虽然充满挑战,但也充满了乐趣,我相信在未来的工作中,我会有更多的收获和成就。
特种陶瓷整理版
绪论1名词解释特种陶瓷:采用高度精选的原料,具有能精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工的,便于进行结构设计,具有优异特性的陶瓷。
结构陶瓷:具有高硬、高强、耐磨、耐蚀、耐高温、润滑性好等性能,可用作机械结构零部件的陶瓷材料。
功能陶瓷:具有声、光、电、热、磁特性和化学、生物功能的陶瓷材料。
2简述特种陶瓷和传统陶瓷的区别①原材料不同。
传统陶瓷以天然矿物,如粘土、石英和长石等不加处理直接使用;而现代陶瓷则使用经人工合成的高质量粉体作起始材料,突破了传统陶瓷以粘土为主要原料的界线,代之以“高度精选的原料”。
②结构不同。
传统陶瓷的组成由粘土的组成决定,不同产地的陶瓷有不同的质地,所以由于原料的不同导致传统陶瓷材料中化学和相组成的复杂多样、杂质成分和杂质相较多而不易控制,显微结构粗劣而不够均匀,多气孔;先进陶瓷的化学和相组成较简单明晰,纯度高,即使是复相材料,也是人为调控设计添加的,所以先进陶瓷材料的显微结构一般均匀而细密。
③制备工艺不同。
传统陶瓷用的矿物经混合可直接用于湿法成型,如泥料的塑性成型和浆料的注浆成型,材料的烧结温度较低,一般为900℃-1400℃,烧成后一般不需加工;而先进陶瓷一般用高纯度粉体添加有机添加剂才能适合于干法或湿法成型,材料的烧结温度较高,根据材料不同从1200℃到2200℃,烧成后一般尚需加工。
在制备工艺上突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产手段的界限,广泛采用诸如真空烧结、保护气氛烧结、热压、热等静压等先进手段。
④性能不同。
由于以上各点的不同,导致传统陶瓷和先进陶瓷材料性能的极大差异,不仅后者在性能上远优于前者,而且特种陶瓷材料还发掘出传统陶瓷材料所没有的性能和用途。
传统陶瓷材料一般限于日用和建筑使用,而特种陶瓷具有优良的物理力学性能,高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震,而且在热、光、声、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能,某些性能远远超过现代优质合金和高分子材料。
无机非金属新材料-特种陶瓷的发展及建议
无机非金属新材料-特种陶瓷的发展及建议摘要:特种陶瓷品种繁多,应用领域广泛。
无论从产量方面还是技术方面我国与发达国家都存在差距。
本文将从特种陶瓷的制备技术和原料配方,还有管理角度进行分析我们国特种陶瓷的发展现状,并提出关于我国特别陶瓷发展的科学合理建议。
关键:特种陶瓷;发展战略;战略分析;无机非金属新材料1.特种陶瓷的定义、分类与主要用途1.1 特种陶瓷的定义特种陶瓷(Special Ceramics)又称为精细陶瓷(Fine ceramics),先进陶瓷(Advanced Ceramics),高技术陶瓷(High-tech. ceramics),工程陶瓷(Enginerring Ceramics),新型陶瓷(New Ceramics),近代陶瓷(Mordern Ceramics)。
1.2特种陶瓷的分类与用途特种陶瓷依据化学成分可以分为:氮化特种陶瓷、氧化特种陶瓷、碳化物特种陶瓷、硅化物特种陶瓷、硼化物特种陶瓷、氟化物特种陶瓷、硫化特种陶瓷等。
特种陶瓷按性能与用途可以分为:特种机构陶瓷和特种功能陶瓷两大类。
2特种陶瓷发展现状2.1特种陶瓷的需求特种陶瓷的应用领域非常的广阔,下面我们通过图表分析国际上对特种陶瓷的需求量,分别如表1-1,表1-2,所示。
表1-1国际特种陶瓷需求量材料国际特种陶瓷需求量/百万美元国际特种陶瓷年增长率/%1994 2000 2000/1994电子陶瓷11.886(70.8%)17.580(69.3%) 6.7结构陶瓷 3.968(23.6%) 6.610(26.1%)8.9陶瓷涂层700(4.2%)900(3.5%) 4.3陶瓷复合材料200(1.2%)280(1.1%) 5.8合计16.800(100%)25.370(100%)7.2表1-2国际特种陶瓷需求量材料国际特种陶瓷需求量/百万美元国际特种陶瓷年增长率/% 1985 1994 2000 1994/1985 2000/1994氧化铝 2.32(39.8%)6.019(35.9%)8.820(34.8%)11.2 6.6铁酸盐560(9.6%)1.642(8.6%)2.190(8.6%)11.0 7.3钛酸盐 1.289(022.1%)3.642(21.7%)5.24(20.7%)12.2 6.3氧化锆312(5.4%)1.164(6.9%)2.080(8.6%)15.5 10.2 碳化硅309(5.3%)1.095(6.5%)1.46515.1 5.0(5.8%)董青石245(4.2%)57(3.4%)780(3.1%)9.8 5.4 氮化硅20(0.3%)120(0.7%)200(0.8%)22.0 8.9 氧化钹76(1.3%)140(0.8%)150(0.6%)7.0 1.2其他700(12%) 2.570(11.153%)4.4445(17.5%)15.5 9.6合计 5.31(100%)15.754(100%)25.370(100%)12.4 7.22.2美国特种陶瓷发展现状美国特种陶瓷以生产高温结构陶瓷为主。
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文字特种陶瓷定义特种陶瓷又称精细陶瓷,按其应用功能分类,大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类,在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料,经过1360度左右高温烧结成型,从而获得稳定可靠的防静电性能,成为一种新型特种陶瓷,通常具有一种或多种功能。
如:电、磁、光、热、声、化学、生物等功能,以及耦合功能。
如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。
特种陶瓷的分类特种陶瓷是二十世纪发展起来的,在现代化生产和科学技术的推动和培育下,它们"繁殖"得非常快,尤其在近二、三十年,新品种层出不穷,令人眼花缭乱。
按照化学组成划分有:①氧化物陶瓷:氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、氧化钛、氧化钍、氧化铀等。
②氮化物陶瓷:氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。
③碳化物陶瓷:碳化硅、碳化硼、碳化铀等。
④硼化物陶瓷:硼化锆、硼化镧等。
⑤硅化物陶瓷:硅化钼等。
⑥氟化物陶瓷:氟化镁、氟化钙、氟化镧等。
硫化物陶瓷:硫化锌、硫化铈等。
还有砷化物陶瓷,硒化物陶瓷,碲化物陶瓷等。
除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外,还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。
例如,由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷,由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷,由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷,由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷等等。
此外,有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷,例如氧化物基金属陶瓷,碳化物基金属陶瓷,硼化物基金属陶瓷等,也是现代陶瓷中的重要品种上。
近年来,为了改善陶瓷的脆性,在陶瓷基体中添加了金属纤维和无机纤维,这样构成的纤维补强陶瓷复合材料,是陶瓷家族中最年轻但却是最有发展前途的一个分支。
人们为了生产、研究和学习上的方便,有时不按化学组成,而根据陶瓷的性能,把它们分为高强度陶瓷,高温陶瓷,高韧性陶瓷,铁电陶瓷,压电陶瓷,电解质陶瓷,半导体陶瓷,电介质陶瓷,光学陶瓷(即透明陶瓷),磁性瓷,耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。
随着科学技术的发展,人们可以预期现代陶瓷将会更快地发展,产生更多更新的品种。
特种陶瓷的制作工艺1、成形方法与结合剂的选择特种陶瓷成形方法有很多种,生产中应根据制品的形状选择成形方法,而不同的成形方法需选用的结合剂不同。
常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下所示:特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量成形方法结合剂举例<结合剂用量(质量%)千压法聚乙烯醇缩丁醛等1~5浇注法丙烯基树脂类1~3挤压法甲基纤维素等5~15注射法聚丙烯等10~25等静压法聚羧酸铵等0~3结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂(具有分散剂和润滑功能)等,为满足成形需要,通常采用多种有机材料的组合。
选择结合剂,要考虑以下因素:l)结合剂能被粉料润湿是必要条件。
当粉料的临界表面张力(yoc)或表面自由能(yos)比结合剂的表面张力(yoc)大时,才能很好地润湿。
2)好的结合剂易于被粉料充分润湿,且内聚力大。
当结合剂被粉料润湿时,在相互分子间发生引力作用,结合剂与粉料间发生红结合(一次结合),同时,在结合剂分子内,由于取向、诱导、分散效果而产生内聚力(二次结合)。
虽然水也能把杨料充分润湿,但水易挥发,分子量较小,内聚力小,不是好的结合剂。
按各种有机材料内聚力大小顺序,用基表示可排列如下:一CONH一>-CONH2>一COOH>一OH>-NO2>-COOC2H5>一COOCH5>-CHO>=CO>-CH3>=CH2>-CH23)结合剂的分子量大小要适中。
要想充分润湿,希望分子量小,但内聚力弱。
随着分子量增大,结合能力增强。
但当分子量过大时,围内聚力过大而不易被润湿,且易使坯体产生变形。
为了帮助分子内的链段运动,此时要适当加入增塑剂,在其容易润湿的同时,使结合剂更加柔软,便于成形。
4)为保证产品质量,还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混人杂质,使产品产生有害的缺陷。
在原料配制中,用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合,达到分散,尽可能不含有凝聚粒子。
结合剂受到种类及其分子量,粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响,吸附在原料粒子表面上,通过立体稳定化效果,起到防止粉末原料凝聚的作用。
在成形工序中,结合剂给原料以可塑性,具有保水功能,提高成形体强度和施工作业性。
一般来说,结合剂由于妨碍陶瓷的烧结,应在脱脂工序通过加热使其分解挥发掉。
因此,要选用能够易于飞散除去以及不含有害无机盐和金属离子的有机材料,才能确保产品质量。
2、陶瓷注射成形和成形用结合剂氮化硅由于具有高强度、高耐磨性、低密度(轻量化)、耐热化、耐腐蚀性等优良性能,所以适用于制造涡轮加料机叶轮、摇臂式烧嘴、辅助燃烧室等汽车用陶瓷部件。
这些部件要求复杂的形状、高精度尺寸和高可靠性。
不允许有内在缺陷(裂纹、气孔、异物等)和表面缺陷。
满足这些质量要求的成形技术之一,有陶瓷注射成形法(高压)。
其工艺流程如下:成形工艺中,不能产生由成形材料的流动性、金属模型温度等引起的沟线和由成形条件引起的穴孔等缺陷;在脱脂工艺中,不使其产生由有机材料组成和热分解速度引起的脱脂裂纹。
有机材料的选定也得满足这些质量要求。
一般来说,陶瓷注射成形使用的有机材料由结合剂、助剂、可塑剂构成,结合剂可使用聚丙烯(PP)、无规则聚丙烯(APP)、聚乙烯(PE)、乙烯一醋酸乙烯共聚体(EVA)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸系树脂等。
其中PE具有优异的成形性;EVA与其他树脂的相溶性好,流动性、成形性也好;APP具有与其他树脂相溶性好、富于流动性和脱脂性的特征;PS流动性好。
助剂有蜡石石蜡、微晶石蜡、变性石蜡、天然石蜡、硬脂酸、配合剂等。
成形材料的流动性可以使用高式流动点测定器和熔化分度器进行评价。
当脱脂具有结合剂的含量多时,则脱脂性有降低的倾向,助剂的石蜡多者,脱脂性好。
如果有机材料在特定的温度区域不能全部飞散掉,就会影响陶瓷的烧结,因此,需要考虑热分解特性,加以选择。
陶瓷注射成形使用的有机材料应选择使得成形材料的流动性和成形体的脱脂性两个特性达到最佳化。
3、陶瓷挤压成形和成形用结合剂堇青石由于具有耐热性、耐腐蚀性、多孔质性、低热膨胀性等优良材料特性,所以广泛用作汽车尾气净化催化剂用载体。
堇青石蜂窝状物利用原料粒子的取向,产生出蜂窝状结构体的低热膨胀,可用挤压成形法来制造。
根据堇青石分子组成(2MgO·2Al2O3·5SiO2),原料可选用滑石、高岭土和氧化铝。
成形用坯土从口盖里面的供给孔进入口盖内,经过细分后,向薄壁扩展,再结合,由此求得延伸性和结合性好的质量。
另外,作为挤压成形后的蜂窝状体,为了保持形状,坯土的屈服值高者好,也就是说,选择结合剂应使坯土的流动性和自守性两个性能达到最佳化。
原料粉末、结合剂、助剂(润滑剂、界面活性剂等)及水经机械混练后,用螺杆挤压机连续式挤压或用油压柱塞式挤压机挤压成形。
一般来说,挤压成形使用的结合剂只要用低浓度水溶液,便可显示出高粘性的结合性能。
常用的有甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素(CMC)、聚氧乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)等。
MC能很好溶于水中,当加热时很快胶化。
CMC能很好溶于水中,分散性、稳定性也高。
PVA 广泛地用于各种成形。
润滑剂可减少粉体间的磨擦,界面活性剂可提高原料粉末与水的润湿性。
缺乏可塑性,具有膨胀特性的坯土使挤压不够光滑,表面缺陷增加。
因此,对结合剂的性能应有评价指标。
评价还土的可塑性方法,有施加扭曲、压缩、拉伸等应力,求出应力与变形之间的关系,用毛细管流变计的方法、粘弹性的方法等。
用这种方法可以评价坯土的自守性和流动性。
在用粘弹性的方法评价时,可得出结合剂配合量增加到一定程度时,自守性和流动性均会增加的结果。
也就是说,结合剂配合量的增加有助于原料的可塑性增加。
有机材料是特种陶瓷的主要结合剂,合理选用这些有机材料是保证产品质量的关键。
在生产中,应根据粉料的特性、制品的形状、成形方法综合进行选择文字特种陶瓷定义特种陶瓷又称精细陶瓷,按其应用功能分类,大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类,在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料,经过1360度左右高温烧结成型,从而获得稳定可靠的防静电性能,成为一种新型特种陶瓷,通常具有一种或多种功能。
如:电、磁、光、热、声、化学、生物等功能,以及耦合功能。
如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。
特种陶瓷的分类特种陶瓷是二十世纪发展起来的,在现代化生产和科学技术的推动和培育下,它们"繁殖"得非常快,尤其在近二、三十年,新品种层出不穷,令人眼花缭乱。
按照化学组成划分有:①氧化物陶瓷:氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、氧化钛、氧化钍、氧化铀等。
②氮化物陶瓷:氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。
③碳化物陶瓷:碳化硅、碳化硼、碳化铀等。
④硼化物陶瓷:硼化锆、硼化镧等。
⑤硅化物陶瓷:硅化钼等。
⑥氟化物陶瓷:氟化镁、氟化钙、氟化镧等。
硫化物陶瓷:硫化锌、硫化铈等。
还有砷化物陶瓷,硒化物陶瓷,碲化物陶瓷等。
除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外,还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。
例如,由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷,由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷,由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷,由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷等等。
此外,有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷,例如氧化物基金属陶瓷,碳化物基金属陶瓷,硼化物基金属陶瓷等,也是现代陶瓷中的重要品种上。
近年来,为了改善陶瓷的脆性,在陶瓷基体中添加了金属纤维和无机纤维,这样构成的纤维补强陶瓷复合材料,是陶瓷家族中最年轻但却是最有发展前途的一个分支。
人们为了生产、研究和学习上的方便,有时不按化学组成,而根据陶瓷的性能,把它们分为高强度陶瓷,高温陶瓷,高韧性陶瓷,铁电陶瓷,压电陶瓷,电解质陶瓷,半导体陶瓷,电介质陶瓷,光学陶瓷(即透明陶瓷),磁性瓷,耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。
随着科学技术的发展,人们可以预期现代陶瓷将会更快地发展,产生更多更新的品种。
特种陶瓷的制作工艺1、成形方法与结合剂的选择特种陶瓷成形方法有很多种,生产中应根据制品的形状选择成形方法,而不同的成形方法需选用的结合剂不同。
常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下所示:特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量成形方法结合剂举例<结合剂用量(质量%)千压法聚乙烯醇缩丁醛等1~5浇注法丙烯基树脂类1~3挤压法甲基纤维素等5~15注射法聚丙烯等10~25等静压法聚羧酸铵等0~3结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂(具有分散剂和润滑功能)等,为满足成形需要,通常采用多种有机材料的组合。