新型陶瓷概述

新型陶瓷概述关键词：新型陶瓷、氮化硅陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷新型陶瓷指的是以精制的高纯天

然无机物或人工合成的无机化合物为

原料，采用精密控制的制造加工工艺

烧结，具有远胜于以往的优异性能的

陶瓷。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；在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能；在生物方面，具有一定生物相容性能，可作为生物结构材料等。

新型陶瓷与传统陶瓷的区别

（1）在原料上，突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限，新型陶瓷一般采用精选、提纯的氧化物、硅化物、氮化物、硼化物等作为主要原料。

（2）在成分上，传统陶瓷由黏土制成决定了不同产地的原料对产品的组成与结构影响很大；新型陶瓷的原料是纯化合物，其性质的优劣由原料的纯度和工艺所决定，因此产品的组成与结构同产地无关。

（3）在制备工艺上，传统陶瓷以窑炉为主要制备手段，而新型陶瓷则采用真空烧结、气氛烧结①、热压②等制备方法。

新型陶瓷制成的人造骨

（4）在性能与用途上，新型陶瓷

有多种传统陶瓷所没有的特殊性质与功能，如高强度、高硬度、耐磨、耐蚀以及在磁、电、热、声、光、生物工程等各方面的特殊功能，因而使其在高温、机械、电子、计算机、航天、医学工程等方面得到广泛应用。

部分新型陶瓷介绍

（一）氮化硅陶瓷

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。也可用化学气相沉积法，使SiCl

4

和N

2

在H

2

气氛保护下反应，产

物Si

3

N

4

积在石墨基体上，形成一层致

密的Si

3

N

4

层。此法得到的氮化硅纯度较高，其反应如下：

SiCl4＋2N2＋6H2→Si3N4＋12HCl

氮化硅陶瓷强度高、耐高温、耐腐蚀，

同时又是一种高性能电绝缘材料，可

用于制造燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮、机械密封环、永久性模具等。用氮化硅陶瓷制作的高温轴承

其工作温度可达1200℃，比普通合金轴承的工作温度提高2.5倍，而工作速度是普通轴承的10倍。

（二）压电陶瓷

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小的压力也能够使它们发生形变，从而使陶瓷表面带电。用压电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。

用压电陶瓷制作的火石（三）透明陶瓷

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刀、喷气发动机的零件等，甚至可以代替不锈钢。

①气氛烧结：陶瓷坯体在通入一定气体的炉膛内进行烧结的方法。

②热压：粉末或压坯在高温下的单轴向压制，从而激活扩散和蠕变现象。