最新新型陶瓷
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800HV，陶瓷1000-5000HV）； (2)刚度:是各类材料中最高的； (3)强度:理论强度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，实
际强度比理论值低的多。（E/1000--E/100）。耐压（抗 压强度高），抗弯（抗弯强度高），不耐拉（抗拉强度很 低，比抗压强度低一个数量级）较高的高温强度； (4) 塑性： 在室温几乎没有塑性； (5) 韧性差，脆性大，是陶瓷的最大缺点。
(9) 导电性：大多数是良好的绝缘体，同时也有不少半导体 （NiO，Fe3O4等）；
(10)其它：不可燃烧，高耐热，不老化，温度急变抗力低。
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新型陶瓷
新型陶瓷
➢ 新型陶瓷的地位和作用 ➢ 新型陶瓷的分类 ➢ 新型陶瓷特点 ➢ 新型陶瓷的制备过程 ➢ 几种新型陶瓷 ➢ 新型陶瓷的发展动态
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新型陶瓷
➢ 巩固国防、发展军用技术的作用。国防工业、军用技术历
来是新材料、新技术的主要推动者和应用者。
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新型陶瓷
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新型陶瓷
二、新型陶瓷的分类
按照化学组成可分为：
分类 氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷
定义 用高纯天然原料经化学 方法处理后制取
用产量少的天然原料或自然界没有的 新的无机人工合成的，其中不少能克 服陶瓷固有脆性，作为超越金属功能 界限的王牌新材料。
种类 用途
氧化铝、氧化锆、氧化铍 （BeO）、氧化钍TbO2 、 氧化铀（UO2）
集成电路基板和封装等电 子领域
碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、 碳化锆（ZrO）、硼化物
高温结构材料
特性 烧结性能好，但热强性 高温强度高、抗氧化、抗热腐蚀的性
（蠕变抗力）较差
能
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新型陶瓷
依据材料功能可分为：
天然材料。加入（MgO，ZnO，BaO，Cr2O3等）提高强度；加入 （Al2O3 ，ZrO2等）提高强度和热稳定性；加入（SiC等）提高导热性。
2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却
3、反应原理：复杂的物理、化学变化
4、主要成分：硅酸盐
5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型等优点。
一、新型陶瓷的地位和作用
➢ 是许多新兴科学技术的先导。许多新兴科技都是在划时代的
新材料出现后产生的，如半导体材料、激光晶体、光导纤维、超 导材料等。
➢ 是许多现代科技和现代工业发展的基础。科技的发展对材
料提出苛刻的要求，如航天航空要求高强度、耐高温、耐烧蚀； 原子能工业要求耐辐射和腐蚀；电子工业要求超纯、特薄、特细 且均匀的电子材料；信息技术要求高灵敏、大容量材料等等。
新型陶瓷
新型陶瓷
新型陶瓷（new ceramics）不同国家和专业领域又称： 高技术陶瓷（high technology ceramics）； 先进陶瓷（advanced ceramics）； 精细陶瓷（fine ceramics）； 近代陶瓷（modern ceramics）； 高性能陶瓷（high performance ceramics）； 特种陶瓷（special ceramics）； 工程陶瓷（engineering ceramics）。
➢ 成分上：传统陶瓷的组成与黏土的成分相关，不同产
地料对产品组成与结构影响很大；新型陶瓷原料是提纯 化合物，性质由原料的纯度和制备工艺决定，与产地原 料无关。
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新型陶瓷
➢ 在制备工艺上：传统陶瓷以窑炉为主；新型陶
瓷用真空烧结、气氛烧结、热压、热静压等手段 实现。
➢ 在性能与用途上：传统陶瓷体现日常应用；新
气相（气孔）是指陶瓷孔隙中的气体。陶瓷的性能受气孔的含量、形
状、分布等的影响，气孔会降低陶瓷的强度，增大介电损耗，降低 致密度，提高绝热性和抗振性。普通陶瓷的气孔率为体积的5%～ 10%，特种陶瓷和为功能陶瓷5%以下。
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新型陶瓷
性能特点： (1)硬度:是各类材料中最高的(高聚物<20HV，淬火钢500-
智能机械，生物功能
优良的力学性能（高强、高硬、 耐磨损），热学性能（抗热冲 击、抗蠕变），化学性能（抗氧 化，抗腐蚀）
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新型陶瓷
新 型 陶 瓷 功 能 与 用 途
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新型陶瓷
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新型陶瓷
三、新型陶瓷的特点
1.新型陶瓷与传统陶瓷的区别 ➢ 原料使用上：突破传统陶瓷以黏土为主，使用精选或
提纯的氧化物、硅化物、氮化物、硼化物等原料。
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新型陶瓷
定义：
新型陶瓷——以精致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 的加工工艺烧结，具有优异的性能。
传统陶瓷——是用天然或人工合成的粉状化 合物，经过成型和高温烧结制成的，由无机 化合物构成的多相固体材料。
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新型陶瓷
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新型陶瓷
传统陶瓷(China) 1、主要原料：粘土，石英，长石，高龄土，绢云母，滑wk.baidu.com，石灰等
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新型陶瓷
陶瓷一般由晶相、玻璃相和气相组成。
陶瓷显微组织示意图
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新型陶瓷
晶相是陶瓷材料的主要组成相，是化合物或固溶体。晶相主要有硅酸
盐、氧化物、非氧化物三种。
玻璃相是一种低熔点的非晶态固相。它粘接非晶态晶相，填充晶相
间的空隙，提高致密度，降低烧结温度，抑制晶粒长大等。玻璃相 会降低陶瓷的强度、耐热耐火性和绝缘性。故陶瓷中玻璃相的体积 分数一般为20%～40%。
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新型陶瓷
(6) 热膨胀性低，导热性差，多为较好的绝热材料（λ=102～10-5w/m﹒K）；
(7) 热稳定性—抗热振性（在不同温度范围波动时的寿命） 急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振 性很低（比金属低的多，日用陶瓷220℃）；
(8) 化学稳定性：耐高温，耐火，不可燃烧，抗蚀（抗液体 金属、酸、碱、盐）；
型陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨、耐蚀、感应 性等特殊性能、使用在特殊场合,在高温,机械电 子计算机航天医学工程广泛应用。
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新型陶瓷
2. 新型陶瓷的结构与性能特点
结构特点： 1、结合键一般为强的离子键和共价键； 2、显微组织的不均匀性和复杂性：
分类 定义 种类
用途 特性
结构陶瓷 以强度、刚性、韧性、耐磨性、 硬度、疲劳强度等力学性能为特 征的材料 高温高强陶瓷、工模具陶瓷、耐磨 陶瓷，特种耐火陶瓷等
发动机、热交换器、密封件、切 削刀具等
功能陶瓷
以声、光、电、磁、热等物 理性能为特征
集成电路封装材料 （Al2O3）、敏感陶瓷 （热、气敏、湿敏、压敏、 色敏） 微电子、信息、自动控制和
际强度比理论值低的多。（E/1000--E/100）。耐压（抗 压强度高），抗弯（抗弯强度高），不耐拉（抗拉强度很 低，比抗压强度低一个数量级）较高的高温强度； (4) 塑性： 在室温几乎没有塑性； (5) 韧性差，脆性大，是陶瓷的最大缺点。
(9) 导电性：大多数是良好的绝缘体，同时也有不少半导体 （NiO，Fe3O4等）；
(10)其它：不可燃烧，高耐热，不老化，温度急变抗力低。
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新型陶瓷
➢ 新型陶瓷的地位和作用 ➢ 新型陶瓷的分类 ➢ 新型陶瓷特点 ➢ 新型陶瓷的制备过程 ➢ 几种新型陶瓷 ➢ 新型陶瓷的发展动态
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新型陶瓷
➢ 巩固国防、发展军用技术的作用。国防工业、军用技术历
来是新材料、新技术的主要推动者和应用者。
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新型陶瓷
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新型陶瓷
二、新型陶瓷的分类
按照化学组成可分为：
分类 氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷
定义 用高纯天然原料经化学 方法处理后制取
用产量少的天然原料或自然界没有的 新的无机人工合成的，其中不少能克 服陶瓷固有脆性，作为超越金属功能 界限的王牌新材料。
种类 用途
氧化铝、氧化锆、氧化铍 （BeO）、氧化钍TbO2 、 氧化铀（UO2）
集成电路基板和封装等电 子领域
碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、 碳化锆（ZrO）、硼化物
高温结构材料
特性 烧结性能好，但热强性 高温强度高、抗氧化、抗热腐蚀的性
（蠕变抗力）较差
能
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新型陶瓷
依据材料功能可分为：
天然材料。加入（MgO，ZnO，BaO，Cr2O3等）提高强度；加入 （Al2O3 ，ZrO2等）提高强度和热稳定性；加入（SiC等）提高导热性。
2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却
3、反应原理：复杂的物理、化学变化
4、主要成分：硅酸盐
5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型等优点。
一、新型陶瓷的地位和作用
➢ 是许多新兴科学技术的先导。许多新兴科技都是在划时代的
新材料出现后产生的，如半导体材料、激光晶体、光导纤维、超 导材料等。
➢ 是许多现代科技和现代工业发展的基础。科技的发展对材
料提出苛刻的要求，如航天航空要求高强度、耐高温、耐烧蚀； 原子能工业要求耐辐射和腐蚀；电子工业要求超纯、特薄、特细 且均匀的电子材料；信息技术要求高灵敏、大容量材料等等。
新型陶瓷
新型陶瓷
新型陶瓷（new ceramics）不同国家和专业领域又称： 高技术陶瓷（high technology ceramics）； 先进陶瓷（advanced ceramics）； 精细陶瓷（fine ceramics）； 近代陶瓷（modern ceramics）； 高性能陶瓷（high performance ceramics）； 特种陶瓷（special ceramics）； 工程陶瓷（engineering ceramics）。
➢ 成分上：传统陶瓷的组成与黏土的成分相关，不同产
地料对产品组成与结构影响很大；新型陶瓷原料是提纯 化合物，性质由原料的纯度和制备工艺决定，与产地原 料无关。
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新型陶瓷
➢ 在制备工艺上：传统陶瓷以窑炉为主；新型陶
瓷用真空烧结、气氛烧结、热压、热静压等手段 实现。
➢ 在性能与用途上：传统陶瓷体现日常应用；新
气相（气孔）是指陶瓷孔隙中的气体。陶瓷的性能受气孔的含量、形
状、分布等的影响，气孔会降低陶瓷的强度，增大介电损耗，降低 致密度，提高绝热性和抗振性。普通陶瓷的气孔率为体积的5%～ 10%，特种陶瓷和为功能陶瓷5%以下。
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新型陶瓷
性能特点： (1)硬度:是各类材料中最高的(高聚物<20HV，淬火钢500-
智能机械，生物功能
优良的力学性能（高强、高硬、 耐磨损），热学性能（抗热冲 击、抗蠕变），化学性能（抗氧 化，抗腐蚀）
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新型陶瓷
新 型 陶 瓷 功 能 与 用 途
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新型陶瓷
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新型陶瓷
三、新型陶瓷的特点
1.新型陶瓷与传统陶瓷的区别 ➢ 原料使用上：突破传统陶瓷以黏土为主，使用精选或
提纯的氧化物、硅化物、氮化物、硼化物等原料。
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新型陶瓷
定义：
新型陶瓷——以精致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 的加工工艺烧结，具有优异的性能。
传统陶瓷——是用天然或人工合成的粉状化 合物，经过成型和高温烧结制成的，由无机 化合物构成的多相固体材料。
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新型陶瓷
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新型陶瓷
传统陶瓷(China) 1、主要原料：粘土，石英，长石，高龄土，绢云母，滑wk.baidu.com，石灰等
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新型陶瓷
陶瓷一般由晶相、玻璃相和气相组成。
陶瓷显微组织示意图
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新型陶瓷
晶相是陶瓷材料的主要组成相，是化合物或固溶体。晶相主要有硅酸
盐、氧化物、非氧化物三种。
玻璃相是一种低熔点的非晶态固相。它粘接非晶态晶相，填充晶相
间的空隙，提高致密度，降低烧结温度，抑制晶粒长大等。玻璃相 会降低陶瓷的强度、耐热耐火性和绝缘性。故陶瓷中玻璃相的体积 分数一般为20%～40%。
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新型陶瓷
(6) 热膨胀性低，导热性差，多为较好的绝热材料（λ=102～10-5w/m﹒K）；
(7) 热稳定性—抗热振性（在不同温度范围波动时的寿命） 急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振 性很低（比金属低的多，日用陶瓷220℃）；
(8) 化学稳定性：耐高温，耐火，不可燃烧，抗蚀（抗液体 金属、酸、碱、盐）；
型陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨、耐蚀、感应 性等特殊性能、使用在特殊场合,在高温,机械电 子计算机航天医学工程广泛应用。
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新型陶瓷
2. 新型陶瓷的结构与性能特点
结构特点： 1、结合键一般为强的离子键和共价键； 2、显微组织的不均匀性和复杂性：
分类 定义 种类
用途 特性
结构陶瓷 以强度、刚性、韧性、耐磨性、 硬度、疲劳强度等力学性能为特 征的材料 高温高强陶瓷、工模具陶瓷、耐磨 陶瓷，特种耐火陶瓷等
发动机、热交换器、密封件、切 削刀具等
功能陶瓷
以声、光、电、磁、热等物 理性能为特征
集成电路封装材料 （Al2O3）、敏感陶瓷 （热、气敏、湿敏、压敏、 色敏） 微电子、信息、自动控制和