特种陶瓷制备工艺..
2章特种陶瓷成型工艺.11.12
3）造粒的方法
A.一般造粒法：将坯料加入适当的塑化剂后，经 混合过筛，得到一定大小的团粒。
B.加压造粒法：将坯料加入塑化剂后，经预压成 块，然后破碎过筛而成团粒。
C.喷雾造粒法：把坯料与塑化剂混合好（一般用 水）形成料浆，再用喷雾器喷入造粒塔进行雾化、 干燥，出来的粒子即为较好的团粒。
D.冻结干燥法：将金属盐水溶液喷雾到低温有机 液体中，液体立即冻结，然后使冻结物在低温减 压条件下升华，脱水后进行热分解，可获得所需 的成型粉料。
MgO
CaO
SiO2
wt%
93
1.3
1.0
4.7
用原料氧化铝、滑石、碳酸钙、苏州高岭土配制，求出其质 量百分组成。
[解] 设：氧化铝、碳酸钙的纯度为100%；滑石为纯滑石 （3MgO • 4SiO263.5%， H2O 4.8%；苏州高岭土为纯高岭土（Al2O3•2SiO2 • 2H2O ），其理论组成为Al2O3 39.5%，SiO2 46.5%，H2O 14%。
➢ 制备蜡浆时，在粉料中加入少量的表面活性剂（一般为 0.4~0.8%，如蜂蜡等），可以减少石蜡的含量，改善成型性能 等。
➢ 料浆的性能指标如下： 1）稳定性 是指料浆在长时间加热而不搅拌的条件下，仍然保 持其均匀不分层的性能。通常用稳定性指标来表示：
u=V0/Vt
式中 u -------稳定性指标； V0-------被测试的料浆体积（cm3） Vt -------加热后分离出的蜡液体积（cm3）_
② 原料中如有水分则需烘干，否则要扣除水分。
例 1 ： 配 方 为 (Ba0.85Ca0.15)TiO3 ， 采 用 BaCO3 ， CaCO3 ，TiO2原料进行配料，计算出各原料的质 量百分比。[见表2-1（P44）]
特种陶瓷工艺简介
1.1
1.液相法 1.液相法 由液相法制备氧化物粉末的基本过程为： 盐溶液
添加沉淀剂 溶剂蒸发
盐或氢氧化物
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
热分解
粉末
所制得的氧化物粉末的特性取决于沉淀 和热分解两个过程。液相法的特点是：易 控制组成，能合成复合氧化物粉；添加微 量成分很方便，可获得良好的混合均匀性 等。但必须严格控制操作条件，才能使生 成的粉末保持所具有的在离子水平上的化 学均匀性。
在生产中，控制刮刀口间隙大小是很关键的。 在自动化水平比较高的流延机上，在离刮刀 口不远的坯膜上方，装有透射式X射线测厚仪， 可连续对膜厚度进行检测，并将所测厚度漂 离信息，馈送到刮刀高度调节螺旋测微系统， 这可制得厚度仅为10μm，误差不超过1μm的 高质量坯膜。
1.3 烧结方法 1.热压烧结 1.热压烧结 热压烧结是对较难烧结的粉料或生坯在模具内施 加压力，同时升温烧结的工艺。常 用模具材料有石墨、氧化铝和碳化硅等，石墨可 承受70MPa压力，1500～2 000℃高温；Al2O3模可 承受200MPa压力。
1.热压铸成形 1.热压铸成形 热压铸成形主要是利用含蜡料浆加热熔化后具有 流动性和塑性，冷却后能在金属模 中凝固成一定形状的坯体的成形方法。 蜡浆的制备是热压铸成形工艺中最重要一环，具 体方法是将石蜡称取后加热熔化成 蜡液，然后将粉料倒入搅伴均匀后将料浆倒入容器中， 凝固制成蜡板，以备成形之用。
（1）湿式等静压 它是将预压好的坯体包封在弹性的橡胶 模或塑料模具内，然后置于高压容器中施以 高压液体介质(压力通常在100MPa以上)，压 力传递至弹性模具对坯料加压。然后释放压 力取出模具，并从模具中取出成形好的坯体。 湿式等静压主要适用于成形多品种、形状较 复杂、产量小和大形的制品。
特种陶瓷工艺学3
特种陶瓷
⑵ 扩散
烧结
23
特种陶瓷
⑵ 扩散
烧结
对于固相烧结机理中的烧结收缩，烧结速率或者说线收缩率有 如下近似关系：
L (20a 3 D* / kT 21/ 2 ) 2 / 5 r 6 / 5 t 2 / 5 L
△L/L：线收缩；a3:原子体积；t:时间；γ：表面能； D：扩散系数； T：温度； r：粒子半径 ① ② ③ ④ 烧结速度随时间延长而下降 烧结速度与颗粒尺寸成反比 晶界扩散、晶粒扩散增加时，烧结速率提高 扩散与温度有关系，因此烧结速度依赖于温度
43
44
特种陶瓷
晶界迁移
烧结
45
46
特种陶瓷
烧结
晶 界工程 ① 提高晶界玻璃相的粘度
Si3N4陶瓷的烧结通常采用添加 Mg0,使之在高温时与颗粒表面的Si02形 成玻璃相, 从而实现迅速致密化。但在 高温下使用性能却有明显下降，分析 原因是由于玻璃相粘度不高造成的。 俄歇电子能谱发现，Ca易于在晶界富集，而CaO－MgO－SiO2体 系玻璃态粘度远低于MgO－SiO2体系，因此可以采用低Ca含量的高 纯度Si3N4原料, 来改善材料的高温性能。
特种陶瓷
气 孔
烧结
51
特种陶瓷
添加剂
烧结
添加剂是促进烧结致密化的一种有效办法,其作用机理方式 主要有以下几种： (1)改变点缺陷浓度,从而改变某种离子的扩散系数; (2)在晶界附近富集,影响晶界的迁移速率,从而减少晶粒长大 的干扰作用; (3)提高表面能/界面能比值,直接提高致密化的动力; (4)在晶界形成连续第二相,为原子扩散提供快速途备 (5)第二相在晶界的钉扎作用,阻碍晶界迁移。
30
特种陶瓷
特种陶瓷2粉体的制备方法
测定方法 扩散法 吸附法（气相） 吸附法（液相） 润湿热法 渗透法 反应速度法 散射法（光线） 散射法（X射线）
粒度范围（μm）
0.5-0.001 10-0.001 10-0.001 10-0.001 100-0.5
50-0.1 10-0.001 0.05-0.001
5.粉体颗粒的粒度分布
粉体颗粒是构成粉体的基本单位，由于粉体是具有粒度分 布的大量固体颗粒的分散相，因而不能用单一的大小来描 述。
完全, 不容易获得高纯的均匀粉体, 并且需要先高温合 成再粉碎的过程, 能耗较大, 因此不是主要的发展方向。 目前研究开发的有机前驱体热解法，可以认为是固相 法的一个新发展。与传统的固相法相比, 有机前驱体 热解法利用含C, Si, B, N等元素的有机前驱体, 在较低 的温度下（低于1200℃） 热解生成具有特定结构的、 高反应活性的碳化物、氮化物等陶瓷粉体。
4.颗粒群粒度的表示法
等体积球相当径 等面积球相当径 等沉降速度相当径 显微镜下观测法
测定方法 筛析法 光学显微镜 电子显微镜 通过细孔法 沉淀法（液相） 风筛法（气相） 离心力法
ห้องสมุดไป่ตู้
粒度范围（ μm）
>40 500-0.5 10-0.001 500-0.5 500-0.5 100-1 5-0.01
气相法需要的设备较为复杂, 产量较低, 缺乏大规模工 业化生产的优势。
液相法的工艺过程相对简单, 成分容易控制, 得到了广 泛的研究与发展。
目前，陶瓷粉体合成方法已突破了传统的固相法、液 相法和气相法的分类,出现了各类方法融合的趋势。如 将提高反应活性的湿化学法与强调低价离子氧化物活 性的二次合成法工艺相结合的半化学法, 结合了湿化 学法和自蔓延高温合成优点的低温燃烧合成法, 结合 了液相法和气相法特点的喷雾热解法, 以及将外场作 用与液相沉淀法结合的超重力反应沉淀法。
特种陶瓷涂层的制备
特种陶瓷及涂层制备与加工中的新原理与新工艺摘要：特种陶瓷及其涂层以其良好的抗腐蚀和抗摩擦性能，受到人们的广泛关注。
尤其是陶瓷涂层的应用，大大提高了材料的抗腐蚀抗磨损能力。
近些年来，陶瓷涂层的制备加工新技术和新工艺层出不穷，本文将就介绍陶瓷涂层的制备方法，制备工艺及其原理予以简要介绍。
关键词：陶瓷涂层；原理；工艺众所周知，陶瓷材料具有良好的耐腐蚀和耐磨损性能，可以较好的弥补金属材料在这一方面的缺点，但是陶瓷材料具有本征的脆性，韧性较差。
金属表面喷涂陶瓷涂层可以很好的解决这一问题，充分利用了陶瓷的抗腐蚀和抗磨损能力和金属的良好韧性。
一、热喷涂技术热喷涂技术是在1908年由瑞士的肖普（schoop）博士发明（首创）并用雾化装置进行喷涂试验的。
在1913年制作出世界首台丝材喷枪，并在其后逐渐完善和得到应用。
1920年，日本人去瑞士考察后，发明了以交流电为热源的电弧热喷涂装置，但因交流电不稳定，效率低，涂层质量差等原因，这种交流电弧热喷涂技术及装置未能得到实际的推广和应用。
后来德国改用直流电源后，电弧喷涂才有了真正的实用价值。
1938年，美国研制成功了电弧丝材喷枪，其后又研制出粉末氧－乙炔火焰喷枪。
1953年，当时的西德研制出自熔性合金粉，这是喷涂材料发展的一次重大突破（是粉末喷涂材料从单一金属向合金材料发展，从低熔点材料向高熔点材料发展，从低耐磨性向高耐磨性发展的里程碑）。
上世纪50年代后期，美国又相继研制出爆炸喷涂和等离子喷涂，满足了当时航空、导弹等尖端技术对涂层性能的需要。
上世纪60～70年代，是喷涂材料发展十分活跃的时期，美国、加拿大、瑞士、西德、比利时等国分别研制生产出系列的复合粉、多种自熔合金粉、陶瓷粉、金属陶瓷粉和自粘结复合粉等，这其中包括以Ni-AL为基础的放热型复合粉，这些材料的出现以及材料生产技术的不断完善，使得喷涂材料更加齐备和商品化，满足了当时，直到今天人们在这方面的需求。
我国的热喷涂技术及工程应用早在上世纪50年代初就开始了丝的电弧热喷涂（据资料报道，就在江浙一带的高压输电钢结构塔上喷涂Zn涂层防腐，至今仍在起着防腐蚀的作用）。
特种陶瓷工艺学PPT课件
团粒质量较差，大小不一，体积密度小
② 加压造粒法
体积密度较大
③ 喷雾造粒法
质量好，产量大，可连续生产
④ 冻结造粒法
组成均匀，反应性与烧结性良好，主要用于实验
第8页/共43页
特种陶瓷 成型
喷雾造粒
第9页/共43页
特种陶瓷 成型
喷雾造粒
第10页/共43页
特种陶瓷 成型
悬浮问题
为了方便注浆成型，对塑性差、不利于悬浮的瘠性物料， 一般通过表面改性，通常通过在表面吸附活性物质来实现悬浮 的目的。
第19页/共43页
特种陶瓷 成型
注浆成型 空心注浆
注浆过程操作实例
第20页/共43页
实心注浆
特种陶瓷 成型
离心注浆
压力注浆
① 缩短吸浆时间 ② 减少坯体干燥时的收缩量 ③ 降低坯体脱模后的残留水分
第21页/共43页
特种陶瓷 成型
热压铸成型
主要是利用石蜡料浆加热融化后具有流动性和可塑性，冷却 后能在金属模中凝固成一定形状这一特点来完成的。和注浆成 型相比，要多了排蜡这一工序。
第30页/共43页
第31页/共43页
特种陶瓷 成型
模压具内部后，通过单向或双向加 压，将粉料压制成所需形状。 工艺要求：
注意加压速度和保压时间
干压成型特点工艺简单，操作方便，周期短，效率高，便于实行 自动化生产。此外，坯体密度大，尺寸精确，收缩小，机械强度高， 电性能好。但生产大型坯体时有困难，而且模具磨损大、加工复杂、 成本高，其次加压只能上下加压，压力分布不均，致密度不均，收缩 不均，会产生开裂、分层等现象。
体中某些成分发生还原作用 对制品性能的影响：
塑化剂挥发时会产生一定的气泡，可能 影响坯体性质。
第4次课特种陶瓷的烧结
1.4 特种陶瓷的烧结
1.4.2 特种陶瓷的烧结方法
2、低温烧结（p74) 低温烧结方法主要有以下几种：
1）引入添加剂；
① 使晶格空位增加，易于扩散； ② 使液相在较低的温度下生成，使晶体能粘性流动。
2）压力烧结（热压烧结）； 3）使用易于烧结的粉料（如超细粉）
1.4 特种陶瓷的烧结
1.4 特种陶瓷的烧结
晶粒长大的几何情况： 晶界上有界面能作用，晶粒形成一个与肥皂泡沫相似
的三维阵列； 边界表面能相同，界面夹角呈1200夹角，晶粒呈正六边形；
实际表面能不同，晶界有一定曲率， 使晶界向曲率中心 移动。 晶界上杂质、气泡如果不与主晶相形成液相， 则阻碍晶界移动。
1.4 特种陶瓷的烧结
1.4.2 特种陶瓷的烧结方法
3、热压烧结 对于同一材料而言，压力烧结与常压烧结相比，烧
结温度低的多，烧结体中气孔率也低，所得的烧结体 致密。且较低的温度抑制了晶粒生长，具有较高的强 度。
① 一般热压法
② 高温等静压法
1.4 特种陶瓷的烧结
1.4.2 特种陶瓷的烧结方法
3、热压烧结 ① 一般热压法
1.4 特种陶瓷的烧结
如何改变材料性质：
1、 ＝f(G-12)
G 强度
断裂强度
晶粒尺寸
2、气孔 强度(应力集中点)； 透明度(散射)； 铁电性和磁性。
1.4 特种陶瓷的烧结
收缩
a
收缩
b
c
收缩
1.4 特种陶瓷的烧结
烧结：
陶瓷生坯在高温下的致密化过程和现象的总称;随着 温度的上升和时间的延长，固体颗粒相互键联，晶粒 长大，空隙（气孔）和晶界逐渐减少，通过物质的传 递，其总体积V 、气孔率 、强度 、致密度 ，成 为坚硬的具有某种显微结构的多晶烧结体的过程。
特种陶瓷的成型方法
¾ 干压等静压成型的特点：
¾ 干式等静压更适合于生产形状简单的长形、壁薄、 管状制品。
¾ 这种方法可连续操作，操作周期短，适用于成批生 产。但产品规格受限制，因为加压塑性模不能经常 更换。
目前大量使用的主要是湿袋法。
3.热等静压成型
热等静压也称为高温等静压，是用金属箔代替橡皮 模，用气体代替液体，使金属箔内的粉料均匀受压。 通常所用的气体为氦气、氩气等惰性气体。结。
特种陶瓷的主要成型方法可分为： ① 压力成型方法，如干压成型、冷等静压成型、干袋式
等静压成型等。 ② 可塑成型方法，如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。 ③ 浆料成型方法，如料浆浇注、离心浇注、流延成型、
热压铸等。 ④ 注射成型。 ⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、
直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。
挤压成型时将真空练制的泥 料放入挤制机内，这种挤制 机一头可以对泥料施加压力， 另一头装有机嘴即成型模具。 通过更换机嘴，能挤出各种 形状的坯体。也有将挤制嘴 直接安装在真空练泥机上， 成为真空练泥挤压机，挤出 的制品性能更好。
棒和管材的挤压成型
Á 挤压机适合挤制棒状、管状(外形可以是圆形成多 角形，但上下尺寸大小一致)的坯体，然后待晾干 后，可以再切割成所需长度的制品。一般常用挤 制φl～30 mm的管、棒及壁厚可小至0.2mm左右细 管等。随着粉料质量和泥料可塑性的提高，也用 来挤制长100～200mm，厚0.2～3mm片状坯膜，半 干后再冲制成不同形状的片状制品，或用来挤制 100～200孔/cm2的蜂窝状或筛格式穿孔瓷制品。
3 4～ 12 14 17 18 20 25 30 40 50 10
0. 0.3 0.4 0.5 0.6 1.0 2.0 2.5 3.5 5.5 7.5 2
特种陶瓷的制备方法
特种陶瓷的制备方法
特种陶瓷是指具有特殊功能和性能的陶瓷材料，常用于高科技领域。
其制备方法主要包括以下几种：
1. 粉末冶金法：将陶瓷原料粉末混合后，在高温下通过压制和烧结等过程将其固化成块状材料。
常见的方法有热等静压、冷等静压、热等静压烧结等。
2. 溶胶-凝胶法：将陶瓷前驱体通过溶胶-凝胶过程进行制备。
首先将溶胶中的金属离子或无机化合物通过水解、缩聚或聚合等反应形成凝胶，然后通过热处理将凝胶转化为陶瓷材料。
3. 化学气相沉积法：通过将气体中的化学物质在高温下分解反应，使分解产物沉积在基底表面形成陶瓷薄膜。
常见的方法有化学气相沉积、热分解和物理气相沉积。
4. 电化学沉积法：在电化学工作电极上通过电化学反应将金属离子还原成金属沉积在基底上形成陶瓷薄膜。
通常包括电化学沉积、电化学离子共沉积等方法。
5. 激光烧结法：利用高能激光束对陶瓷粉末进行加热和烧结，使其瞬间熔融并结合成致密的陶瓷材料。
该方法具有快速、高效、精密的特点，适用于制备复杂形状和高精度的特种陶瓷。
以上是常见的特种陶瓷制备方法，不同方法适用于不同的特种陶瓷材料和要求。
在实际应用中，通常会根据具体需求选择合适的制备方法。
特种陶瓷生产工艺
特种陶瓷生产工艺
特种陶瓷是指具有特殊性能和特殊用途的陶瓷材料，其生产工艺相对于普通陶瓷要求更为精细和复杂。
首先，特种陶瓷的原料选取非常重要。
特种陶瓷一般采用高纯度、细粒度的原料，如氧化铝、氧化锆、碳化硅等。
在选料过程中，需要对原料进行分析和筛选，确保其成分和颗粒大小的均匀性，以免对成品陶瓷的性能产生不良影响。
其次，特种陶瓷的成型方法多样。
常见的成型方法包括注塑成型、压制成型、挤出成型等。
其中，注塑成型是一种较为常用的方法，它通过将粉末与有机增塑剂混合，并加热使其变得可塑，再通过注射机将其压入模具中，最后经过高温烘烤使之固化成型。
然后，特种陶瓷的烧结过程一般分为前烧和后烧。
前烧是将成型后的陶瓷坯体在一定温度下进行烘烤，以去除残留的有机物和气泡，并使陶瓷坯体的颗粒结合成坚固的整体。
后烧是在更高的温度下进行，使陶瓷坯体的颗粒进一步熔结，从而增强陶瓷的密度和硬度，提高其力学性能。
最后，特种陶瓷还需要进行后处理工艺。
后处理工艺可以进一步提升特种陶瓷的性能和质量。
常见的后处理工艺包括研磨、抛光、修补、激光加工等。
这些工艺可以使陶瓷表面更加光滑，去除杂质和缺陷，提高陶瓷的抗磨损能力和耐热性。
综上所述，特种陶瓷的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
从
原料选取、成型、烧结到后处理，每个环节都需要严格控制和精确操作，以确保特种陶瓷的品质和性能。
只有在专业的工艺指导下，特种陶瓷才能发挥其独特的特性，满足各种特殊用途的需求。
第一章特种陶瓷粉体的物理性能及其制备
Ao =A / V， 单位 m2/m3 或m-1 。
2、粉体颗粒的吸附与凝聚
粉体所以区别于一般固体而呈独立物态，是因为：一方 面它是细化了的固体；另一方面，在接触点上与其它粒 子间有相互作用力存在。此外，颗粒之间也相互附着而 形成团聚体。 附着：一个颗粒依附于其它物体表面上的现象。 附着力(force of adhesion)：存在于异种固体表面的引力。 凝聚：颗粒间在各种引力作用下的团聚。 凝聚力(agglomerative force) ：存在于同种固体表面间的 引力。
积、可压缩性、流动性和工艺性能有重要影响。
特种陶瓷的制备，实际上是将特种陶瓷的粉体原
料经过成型、热处理，最终成为制品的过程。因 此，学习和掌握好特种陶瓷粉体的特性，并在此 基础上有目的地进行粉体制备和粉体性能调控、 处理，是获得优良特种陶瓷制品的重要前提。粉
体的制备方法一般可分为粉碎法和合成法两种。
3) 氧化还原法
非氧化物特种陶瓷的原料粉末多采用氧化物还原方法制备。 或者还原碳化，或者还原氮化。如SiC、Si3N4等粉末的制备。 SiC粉末的制备：将SiO2与碳粉混合，在1460～1600℃的加 热条件下，逐步还原碳化。其大致历程 如下： SiO2 + C → SiO+CO SiO + 2C → SiC+CO SiO + C → Si+CO Si + C → SiC Si3N4粉末的制备：在N2条件下，通过SiO2与C的还原-氮化。 反应温度在1600℃附近。其基本反应如下： 3SiO2+6C+2N2 → Si3N4 +6CO
2) 化合反应法
两种或两种以上的固体粉末，经混合后在一定的热力学条件 和气氛下反应而成为复合物粉末，有时也伴随气体逸出。化 合反应的基本形式： A(s)+B(s)→C(s)+D(g) 钛酸钡粉末、尖晶石粉末、莫来石粉末的合成都是化学反应 法： BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2 Al2O3+MgO→MgAlO4 3Al2O3+2SiO2→3Al2O3· 2SiO2
特种陶瓷制备工艺
特种陶瓷制备工艺
特种陶瓷制备工艺主要包括以下几个步骤：
1. 材料准备：选择适合特种陶瓷制备的原材料，如氧化铝、氮化硅、氧化锆等，并按照一定的比例混合和研磨，使其成为粉末状。
2. 成型：将粉末状材料通过成型工艺成型，常见的成型方法包括注塑成型、压制成型和挤出成型等。
3. 烧结：将成型后的陶瓷件进行烧结处理，使其在高温下发生化学反应，颗粒之间发生结合，形成致密的陶瓷体。
常见的烧结工艺包括等静压烧结、热等静压烧结和热压烧结等。
4. 加工：对于需要进行后续加工的特种陶瓷制品，还需要进行精加工和表面处理。
常见的加工工艺包括磨削、抛光、切割等。
5. 检测与品质控制：对特种陶瓷制品进行质量检测，包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试和化学成分分析等，确保产品符合要求。
6. 涂装和烤漆（可选）：根据产品的需要，进行涂装和烤漆处理，增加陶瓷制品的美观和耐用性。
特种陶瓷制备工艺主要包括材料准备、成型、烧结、加工、检测与品质控制以及涂装和烤漆等环节，不同的特种陶瓷材料和应用领域会有不同的制备工艺。
特种陶瓷
1、采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于进行结构设计及控制的方法进行制造、加工的，具有优异特性的陶瓷。
特种陶瓷有很多种叫法，例如：精细陶瓷、技术陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷等等。
2、粘土在陶瓷生产中的作用：1)粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。
2)粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。
3)粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。
4)粘土是陶瓷坯体烧结时的主体。
5)粘土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源。
4、特种陶瓷分类：按特性和用途分⑴结构陶瓷⑵功能陶瓷⑶陶瓷基复合材料5、特种陶瓷性能（和金属材料相比）优点：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缺点：脆性大研究热点：如何提高陶瓷的韧性成为世界瞩目的陶瓷材料研究领域的核心课题！！！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6、提高陶瓷韧性的方法1）利用金属的延展性2）利用晶须或者纤维增韧3）利用相变增韧4）纳米陶瓷增韧7、特种陶瓷用途特陶可以“上天入地”，“上天”指特种陶瓷应用于航天科技行业，“入地”指特种陶瓷可以应用于汽车等行业。
陶瓷刹车盘、陶瓷刀具、陶瓷装甲金刚石：作为世界上最硬的物质，是一种天然“陶瓷”。
8、陶瓷发动机优势①提高发动机热效率。
②减少辅助功率消耗，发动机结构简化。
③适应多种燃料燃烧④降低噪声，减少排气污染⑤减轻质量⑥资源丰富。
9、特种陶瓷研究方向探求材料的组成、结构与性能之间的关系组分一确定，工艺过程是控制材料结构的主要手段陶瓷的显微结构对材料性能影响很大，而材料的显微结构在很大程度上依赖于粉体特性。
1、粉体：作为物质的一种存在状态，粉体不同于气体、液体，也不完全同于固体；它是大量固体粒子的集合体，具有很多固体的属性，如物质结构，密度等等；颗粒间存在宏观空隙，颗粒间结合力较弱；同时它具有固体所不具有的流动性。
特种陶瓷工艺
用
耐热绝热体，轻质绝热体，不燃壁材，节能型炉 耐高温结构材料，高温炉，核聚变反应堆材料，原子 能反应堆材料
耐高温性
机 械 功 能 领 域
高强度、耐磨性、超高精度全陶瓷车床，机床，测量机械，拉丝模 非膨胀收缩性 高强度、耐高温 高性能高效汽车发动机，燃气轮机叶片，柴油机， 性 Sterling发动机，航天飞机表面瓦 高比强度性 高模量 超硬性 汽车零件，人造卫星机体，火箭机体，飞机机体 高尔夫球棒，长柄，网球拍，撑杆跳高撑杆，钓鱼竿， 各种弹簧材料 研磨材料，切削工具，磨削材料
离子导电性
领
域 光 电 陶 瓷 光
特
性
应 电光偏振光元件
用
荧光性 偏振光性
荧光体，彩色高温耐蚀透光性（高压钠灯灯管）， 窑炉观察窗，原子能反应堆窗口，半导 性透可见光性（光改变色玻璃）
光、 电、 磁 学 功 能 领 域
陶
瓷
光反射性
反射红外性 导光性
耐高温金属特性
绪
一、特种陶瓷的概念 二、特种陶瓷的分类 三、特种陶瓷的特性与应用 四、国外特种陶瓷研究动向 五、国内特种陶瓷发展现状 六、国内外主要差距 七、特种陶瓷产品的发展趋势
论
一、特种陶瓷的概念
一、特种陶瓷的概念
特种陶瓷是有别于日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷等传统 陶瓷的一类新型陶瓷的总称。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。特种陶瓷属新材料领域，是国家“十一五” 发展规划中重点发展的项目。在国家高技术研究计划（863计划） 和国家重点新产品推广计划中都有不少特种陶瓷的项目和产品。
氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛、
氧化锌
绪论-特种陶瓷材料及工艺
的雷达天线罩、导弹鼻锥等部件。
其他领域应用案例
环保领域
特种陶瓷材料可用于环保领域，如制造高温烟气过滤器、催化剂载 体等，具有优异的耐高温、耐腐蚀和催化性能。
新能源领域
特种陶瓷材料在新能源领域中也有广泛应用，如用于太阳能电池板、 燃料电池中的电解质材料等。
高端装备制造
特种陶瓷材料还可应用于高端装备制造领域，如高精度轴承、超硬刀 具等，提高装备的耐磨性、精度和使用寿命。
感谢您的观看
THANKS
等静压成型
利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的特点，将 原料粉末装入橡胶或塑料等软模中，在各方向均匀加压， 得到密度均匀、形状复杂的坯体。
烧结过程控制及优化
根据原料的性质和特种陶瓷的性能要求，选择合适的 烧结温度和时间，以获得致密的显微结构和优异的性
能。
输入 气标氛控题制
在烧结过程中，通过控制气氛的组成和分压，可以实 现对陶瓷材料的氧化、还原、氮化等反应的控制，从 而得到具有特定性能的特种陶瓷。
化学稳定性及耐腐蚀性
耐酸碱腐蚀
特种陶瓷材料如氧化铝、氮化硅等，在 强酸、强碱环境下具有优异的耐腐蚀性。
耐化学腐蚀
特种陶瓷材料在多种化学介质中具有 很高的稳定性，不易发生化学反应。
抗氧化性
高温下，特种陶瓷材料能够抵抗氧化 气氛的侵蚀，保持稳定的化学性质。
生物相容性
部分特种陶瓷材料具有良好的生物相 容性，可用于医疗、生物工程等领域。
成型方法及设备简介
干压成型
将干燥的原料粉末放入模具中，通过压力机施加压力，使 粉末颗粒紧密结合形成所需形状的坯体。
热压铸成型
在加热加压的条件下，使原料粉末与有机添加剂混合后形 成的料浆注入金属模具中，冷却后得到所需形状的坯体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
特种陶瓷制备工艺
特种陶瓷是一种高性能材料，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、低热膨
胀系数等优异的物理和化学性能，广泛应用于航空、航天、电子、光电、化工等领域。
制备特种陶瓷的工艺技术十分重要，下面将介绍几种常见的特种陶瓷制备工艺。
超声波振实制备法
超声波振实制备法是在陶瓷粉体和溶剂混合物中添加聚乙烯醇作为粘结剂，通
过超声波振动使粘结剂均匀分散在混合物中，使得粘结剂在材料表面形成薄膜，随后通过干燥和烧结工艺制备成特种陶瓷。
优点：这种制备工艺可以制备出高密度、高维氧化硅、硼碳化物、氮化硼等特
种陶瓷材料，且可以制备出具有复杂形状的特种陶瓷。
缺点：由于特种陶瓷材料的制备需要高能化的超声波作为加工手段，因此仪器
设备的成本高昂，生产成本较高。
射流磨法
射流磨法是在一定参数下将陶瓷釉料施加到陶瓷基材表面，通过高速喷射将釉
料磨损成细小颗粒后与基材表面结合。
随后通过控制烧成工艺制备成特种陶瓷。
优点：与传统的制备工艺相比，射流磨法制备的特种陶瓷产量更高，成本更低。
缺点：射流磨法的精度受到喷嘴尺寸、流量的限制，对于纳米级粒子的制备有
一定难度。
同时，射流磨法还具有环境污染的可能性。
凝胶注模制备法
凝胶注模制备法是先将陶瓷粉体、溶剂和有机物混合物在低温下形成凝胶，随
后将凝胶注入注模中，在高温下脱除有机物和水分，然后进行烧成工艺。
通过控制注模和烧成工艺可以制备出具有特定形状和维度的特种陶瓷。
优点：凝胶注模制备法不需要昂贵的仪器设备，可以制备出高密度的特种陶瓷
材料。
缺点：在注模中可能会出现气孔等缺陷，影响制品质量。
溶胶凝胶法
溶胶凝胶法是通过配制前驱体溶液，经过几步反应生成粉末，然后通过热流传
递作用烧结成特种陶瓷。
溶胶凝胶法可以制备出大量形状复杂的特种陶瓷，同时可以控制陶瓷材料的物理性能，是目前比较流行的一种制备工艺。
优点：已经被广泛应用于特种陶瓷材料的制备过程中，制备出来的特种陶瓷质量高，表面平整度高。
缺点：由于制备过程需要进行多次反应和烧结工艺，生产成本相对较高。
结语
特种陶瓷制备工艺的选择应根据材料的需求和生产成本等因素综合考虑。
以上介绍的几种制备工艺都有其特点，可以针对不同材料的性质选择适合的制备工艺，从而生产出优质的特种陶瓷材料。