陶瓷的应用 (完整)
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陶瓷的应用
陶瓷的应用分类
• • • • • 泡沫陶瓷的应用 压电陶瓷的应用 结构陶瓷的应用 纳米陶瓷的应用 生物陶瓷的应用
泡沫陶瓷
• 泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代,是一 种具有高温特性的多孔材料。其孔径从纳米级 到微米级不等,气孔率在20%～95%之间,使用 温度为常温～1600℃
• 类别 • 泡沫陶瓷一般可以分为两类,即开孔(网状)陶瓷材料以 及闭孔陶瓷材料,这取决于各个孔穴是否具有固体壁面。 • 如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中,则称之为开 孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的;如果存在固体壁面,则 泡沫体称为闭孔陶瓷材料,其中的孔穴由连续的陶瓷基 体相互分隔。但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在 少量闭孔孔隙。一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔 材料;孔隙在2～50nm之间的为介孔材料;孔隙在50nm以 上的为宏孔材料。
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高新技术的应用是现代战争制胜的法宝。在军 事工业的发展方面，高性能结构陶瓷占有举足轻 重的作用。例如先进的亚音速飞机，其成败就取 决于具有高韧性和高可靠性的结构陶瓷和纤维补 强的陶瓷基复合材料的应用。 • 光通信产业是当前世界上发展最为迅速的高 技术产业之一，全世界产值已超过30亿美元。其 所以发展如此迅速主要依赖于光纤损耗机理的研 究以及光纤接头结构材料的使用。我所已成功地 运用氧化锆增韧陶瓷材料开发出光纤接头和套管， 性能优良，很好地满足了我国光通信产业的发展 需要。
压电陶瓷
• 压电陶瓷由于它的压电效应用途极为广泛。例 如压电陶瓷在交变电压的作用下，能够产生或 接受声波、次声波和超声波，所以可做成水下 雷达、鱼群探测器等。用它制成小巧玲珑、灵 敏度极高的压电陀螺仪，可以控制导弹的飞行， 只要导弹发生偏移，就会把扭力传递给压电陀 螺仪，压电陀螺仪就会输出电流，使导弹按正 确轨道飞行
应用
• 结构陶瓷主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大 类新型陶瓷材料，它可以在许多苛刻的工作环境下服役， 因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。 • 在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温 度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料， 在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即 开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已 成功地应用于发射和回收人造地球卫星。未来空间技术的 发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶 瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他 材料。
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3.4 环境材料随着现代工业的发展,各行各业在生产中 排放的有害气体和废水也越来越多,如果处理不当,就会严 重影响人类的生存环境,所以环境保护成为时代的主题。 泡沫陶瓷在汽车催化转化器的应用已经有很长时间。除臭 用泡沫陶瓷催化器能使废水中有机溶剂、恶臭气体催化燃 烧,达到除臭净化的目的。采用耐高温且有足够强度的抗 热震性能的 高渗透性泡沫陶瓷可有效除去高温含尘气体。 城市污水处理过程中,泡沫陶瓷材料也成为曝气处理所用 材料。 • 3.5 隔热材料泡沫陶瓷具有热传导率低、抗热震性 能优良等特性,是一种理想的耐热材料。由泡沫陶瓷制作 的典型耐热材料为耐热砖,其材质有Zr02、SiC、镁盐及钙 盐等,使用温度高达1600℃,是目前世界上最好的隔热材料, 称之为“超级绝热材料”,被应用于航天飞机外壳的隔热 及导弹头的强迫发汗等。
• 結構陶瓷主要利維增強、納米複合）的研用陶瓷 材料優越的力學性能，尤其是高溫力學性能，特 別適用於高溫、高壓等工業環境。結構陶瓷廣泛 應用的主要障礙是高脆性和材料性能的分散性。 為克服這些缺陷，需開展結構陶瓷的緻密化技術 （如熱壓燒結、熱均壓燒結）、細晶化技術（如 納米陶瓷）、複合技術（如顆粒增強、晶鬚增強、 纖究開發，為新一代結構陶瓷奠定基礎。
• 应用领域 • 泡沫陶瓷的应用开始于19世纪70年代, 当时仅被用作铀提纯材料和细菌过滤材料。 随着泡沫陶瓷使用范围的不断扩大,其应用 领域也逐渐扩大,由过滤、热工等领域逐渐 扩展到隔热、吸音、电子、光电、传感、 环境生物及化学领域。
• 应用 • 近年来,多孔陶瓷的应用 领域又扩展到航空领域、电子 领域、医用材料领域及生物化 学领域等。 • 多孔陶瓷的广泛应用已引起了 全球材料界的高度重视,因此, 制备高强度、孔径均匀、性能 稳定、高度有序的泡沫陶瓷体, 拓宽和开发泡沫陶瓷在国内各 行业中的应用,无疑是十分必 要的。
• 热点行业 • 3.1 微孔膜陶瓷分离膜所具有的耐酸碱、耐侵蚀、耐高温、抗老化、使 用寿命长等优点已被人们所认识,并被开发应用于食品工业、生物化工、能 源工程、环境工程、电子技术等许多领域 。随着材料科学的发展,纳米级多 孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。 • 3.2 生物材料目前很多科研单位都在致力于多孔羟基磷灰石生物陶瓷材 料的研究。用添加造孔剂和制作泡沫陶瓷的方法制备多孔羟基磷灰石生物 陶瓷,其相互连通的孔隙有利于组织液的微循环,促进细胞的渗入和生长。目 前,研制出的泡沫陶瓷羟基磷灰石人工骨和义眼已经用于临床实验,引起了医 学界和材料学界的关注。 • 3.3 食品、卫生行业用泡沫陶瓷材料泡沫陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀 和良好的生物、化学特性,因而可用于医药工业中的酶、病毒、疫苗、核酸、 蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别 适用于对色、香、味要求高的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒的生产 中发挥巨大的作用。 •
•百度文库
压电陶瓷驱动电源(hva)
压电陶瓷驱动纳米定位工作台
结构陶瓷
• 结构陶瓷具有优越的强度、硬度、绝 缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐 腐蚀、耐磨耗、高温强度等特色，因 此，在非常严苛的环境或工程应用条 件下，所展现的高稳定性与优异的机 械性能，在材料工业上已倍受瞩目， 其使用范围亦日渐扩大。而全球及国 内业界对于高精密度、高耐磨耗、高 可靠度机械零组件或电子元件的要求 日趋严格，因而陶瓷产品的需求相当 受重视，其市场成长率也颇可观。
陶瓷的应用分类
• • • • • 泡沫陶瓷的应用 压电陶瓷的应用 结构陶瓷的应用 纳米陶瓷的应用 生物陶瓷的应用
泡沫陶瓷
• 泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代,是一 种具有高温特性的多孔材料。其孔径从纳米级 到微米级不等,气孔率在20%～95%之间,使用 温度为常温～1600℃
• 类别 • 泡沫陶瓷一般可以分为两类,即开孔(网状)陶瓷材料以 及闭孔陶瓷材料,这取决于各个孔穴是否具有固体壁面。 • 如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中,则称之为开 孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的;如果存在固体壁面,则 泡沫体称为闭孔陶瓷材料,其中的孔穴由连续的陶瓷基 体相互分隔。但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在 少量闭孔孔隙。一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔 材料;孔隙在2～50nm之间的为介孔材料;孔隙在50nm以 上的为宏孔材料。
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高新技术的应用是现代战争制胜的法宝。在军 事工业的发展方面，高性能结构陶瓷占有举足轻 重的作用。例如先进的亚音速飞机，其成败就取 决于具有高韧性和高可靠性的结构陶瓷和纤维补 强的陶瓷基复合材料的应用。 • 光通信产业是当前世界上发展最为迅速的高 技术产业之一，全世界产值已超过30亿美元。其 所以发展如此迅速主要依赖于光纤损耗机理的研 究以及光纤接头结构材料的使用。我所已成功地 运用氧化锆增韧陶瓷材料开发出光纤接头和套管， 性能优良，很好地满足了我国光通信产业的发展 需要。
压电陶瓷
• 压电陶瓷由于它的压电效应用途极为广泛。例 如压电陶瓷在交变电压的作用下，能够产生或 接受声波、次声波和超声波，所以可做成水下 雷达、鱼群探测器等。用它制成小巧玲珑、灵 敏度极高的压电陀螺仪，可以控制导弹的飞行， 只要导弹发生偏移，就会把扭力传递给压电陀 螺仪，压电陀螺仪就会输出电流，使导弹按正 确轨道飞行
应用
• 结构陶瓷主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大 类新型陶瓷材料，它可以在许多苛刻的工作环境下服役， 因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。 • 在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温 度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料， 在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即 开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已 成功地应用于发射和回收人造地球卫星。未来空间技术的 发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶 瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他 材料。
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3.4 环境材料随着现代工业的发展,各行各业在生产中 排放的有害气体和废水也越来越多,如果处理不当,就会严 重影响人类的生存环境,所以环境保护成为时代的主题。 泡沫陶瓷在汽车催化转化器的应用已经有很长时间。除臭 用泡沫陶瓷催化器能使废水中有机溶剂、恶臭气体催化燃 烧,达到除臭净化的目的。采用耐高温且有足够强度的抗 热震性能的 高渗透性泡沫陶瓷可有效除去高温含尘气体。 城市污水处理过程中,泡沫陶瓷材料也成为曝气处理所用 材料。 • 3.5 隔热材料泡沫陶瓷具有热传导率低、抗热震性 能优良等特性,是一种理想的耐热材料。由泡沫陶瓷制作 的典型耐热材料为耐热砖,其材质有Zr02、SiC、镁盐及钙 盐等,使用温度高达1600℃,是目前世界上最好的隔热材料, 称之为“超级绝热材料”,被应用于航天飞机外壳的隔热 及导弹头的强迫发汗等。
• 結構陶瓷主要利維增強、納米複合）的研用陶瓷 材料優越的力學性能，尤其是高溫力學性能，特 別適用於高溫、高壓等工業環境。結構陶瓷廣泛 應用的主要障礙是高脆性和材料性能的分散性。 為克服這些缺陷，需開展結構陶瓷的緻密化技術 （如熱壓燒結、熱均壓燒結）、細晶化技術（如 納米陶瓷）、複合技術（如顆粒增強、晶鬚增強、 纖究開發，為新一代結構陶瓷奠定基礎。
• 应用领域 • 泡沫陶瓷的应用开始于19世纪70年代, 当时仅被用作铀提纯材料和细菌过滤材料。 随着泡沫陶瓷使用范围的不断扩大,其应用 领域也逐渐扩大,由过滤、热工等领域逐渐 扩展到隔热、吸音、电子、光电、传感、 环境生物及化学领域。
• 应用 • 近年来,多孔陶瓷的应用 领域又扩展到航空领域、电子 领域、医用材料领域及生物化 学领域等。 • 多孔陶瓷的广泛应用已引起了 全球材料界的高度重视,因此, 制备高强度、孔径均匀、性能 稳定、高度有序的泡沫陶瓷体, 拓宽和开发泡沫陶瓷在国内各 行业中的应用,无疑是十分必 要的。
• 热点行业 • 3.1 微孔膜陶瓷分离膜所具有的耐酸碱、耐侵蚀、耐高温、抗老化、使 用寿命长等优点已被人们所认识,并被开发应用于食品工业、生物化工、能 源工程、环境工程、电子技术等许多领域 。随着材料科学的发展,纳米级多 孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。 • 3.2 生物材料目前很多科研单位都在致力于多孔羟基磷灰石生物陶瓷材 料的研究。用添加造孔剂和制作泡沫陶瓷的方法制备多孔羟基磷灰石生物 陶瓷,其相互连通的孔隙有利于组织液的微循环,促进细胞的渗入和生长。目 前,研制出的泡沫陶瓷羟基磷灰石人工骨和义眼已经用于临床实验,引起了医 学界和材料学界的关注。 • 3.3 食品、卫生行业用泡沫陶瓷材料泡沫陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀 和良好的生物、化学特性,因而可用于医药工业中的酶、病毒、疫苗、核酸、 蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别 适用于对色、香、味要求高的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒的生产 中发挥巨大的作用。 •
•百度文库
压电陶瓷驱动电源(hva)
压电陶瓷驱动纳米定位工作台
结构陶瓷
• 结构陶瓷具有优越的强度、硬度、绝 缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐 腐蚀、耐磨耗、高温强度等特色，因 此，在非常严苛的环境或工程应用条 件下，所展现的高稳定性与优异的机 械性能，在材料工业上已倍受瞩目， 其使用范围亦日渐扩大。而全球及国 内业界对于高精密度、高耐磨耗、高 可靠度机械零组件或电子元件的要求 日趋严格，因而陶瓷产品的需求相当 受重视，其市场成长率也颇可观。