材料概论陶瓷

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陶瓷制作的原料范文

陶瓷制作的原料范文

陶瓷制作的原料范文
一、原料资源:
1、粘土:最基本的陶瓷制作原料,是有机物质和高分子双重性质的细粒,通常有多种类型,如黏土、石膏、砂砾等。

粘土的水分参与陶瓷制作的加工,是陶瓷物料的重要组成部分。

2、垩:垩是将粘土经过碾磨、混合和烘干后制成的粉料,并且由于粘土本身所包含的矿物质,拥有着独特的颜色和特性,在陶瓷制作中,可以调节陶瓷器的颜色、硬度、透明度等,是陶瓷制作的必要材料。

3、矿物:陶瓷制作中,必须使用一些富含特定矿物质的物料,以调节陶瓷器的性能,常用的矿物质有:铁锈、铝砂、硅石、钙石、铁粉、钠碱等。

4、颜料:颜料也是陶瓷制作的必要材料,常用的颜料有:锰绿钙钛矿颜料、釉料、金属颜料以及复合颜料等。

二、制作材料:
1、陶瓷胶:陶瓷胶是一种特殊的填料,可以用于提高陶瓷器的耐热性和防护性。

2、添加剂:添加剂是通过加入特定的无机物质来调控陶瓷器的物理性能的物料,常用的添加剂有:铁锈、铝砂、硅石、钙石等。

陶瓷材料介绍课件

陶瓷材料介绍课件

原料加工
将基础原料进行破碎、粉 碎、筛选等加工,制备成 适合成型工艺的细粉料。
成型工 艺
塑形
将细粉料混合一定量的水、 粘土等添加剂,制成具有 一定形状和强度的坯体。
干燥
将坯体放入干燥室内进行 干燥,去除水分,提高坯 体强度。
修整
对干燥后的坯体进行修整, 去除毛刺、裂纹等缺陷。
烧成工艺
装窑
将干燥修整后的坯体放入窑炉中 进行烧成。
氧化锆陶瓷是一种以氧化锆(ZrO2)为主 要成分的陶瓷材料。它具有高硬度、高韧性 和优异的耐磨性、耐腐蚀性,可在极端环境 下保持稳定的性能。氧化锆陶瓷广泛应用于 航空航天、石油化工、汽车等领域,作为密
封件、轴承、切削工具等产品的制造材料。
优势
陶瓷材料的优势在于其优良的绝缘性能、耐磨性能、耐高温性能以及生物相容 性等,使其在电子、通讯、航空航天、生物医疗等领域得到广泛应用。
02
陶瓷材料的生
原料制 备
01
02
03
原料选择
根据陶瓷产品的性能要求, 选择合适的天然矿物或工 业原料作为基础原料。
配料计算
根据产品配方进行原料配 比,确保原料成分符合要 求。
低毒性和无致敏性
陶瓷材料在正常使用过程中释放的物质对生物体无毒性和致敏性, 因此对生物体安全无害。
04
陶瓷材料的未来展与 挑
新料研 发
高温陶瓷
随着工业技术的发展,对能在高温环境下保持优良性能的陶 瓷材料的需求越来越大。新材料研发将致力于提高陶瓷的耐 热性、抗氧化性和抗蠕变性,以满足各种高温应用的需求。
陶瓷材料介
• 陶瓷材料概述 • 陶瓷材料的生产工艺 • 陶瓷材料的性能与应用 • 陶瓷材料的未来发展与挑战 • 案例分析:几种典型陶瓷材料介

陶瓷材料概述范文

陶瓷材料概述范文

陶瓷材料概述范文陶瓷材料是一种非金属无机材料,其主要成分为氧化物、非氧化物和组合材料。

陶瓷材料具有许多独特的性质,如高温耐性、耐腐蚀性、绝缘性、硬度高等,因此被广泛应用于工业、冶金、化工、电子、建筑等领域。

陶瓷材料根据其结构与用途可分为三类:普通陶瓷、特种陶瓷和结构陶瓷。

普通陶瓷是最基本的一种陶瓷材料,由黏土和瓷石等原料烧结而成。

普通陶瓷具有较低的价格和良好的加工性能,广泛应用于建筑材料、制陶工业、机械工业等。

常见的普通陶瓷有砖瓦、瓷器等。

特种陶瓷是一类性能优良、用途特殊的陶瓷材料。

特种陶瓷的特点是高温稳定性、耐磨性和电绝缘性能的提高。

根据其化学成分和结构特点,特种陶瓷可分为氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和复合陶瓷。

氧化物陶瓷包括金刚石(碳化硅)陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等,主要用于高温热工业、电子工业、机械制造业等。

非氧化物陶瓷主要包括硼化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等,具有高硬度、耐磨性、导热性能等,广泛应用于航空航天、电子、光学等领域。

复合陶瓷由两种或多种不同材料组成,具有更加优良的性能,例如碳化硅纤维增强碳化硅(C/C)复合陶瓷材料广泛应用于高温结构部件。

结构陶瓷是一类性能优异的陶瓷材料,具有高强度、低密度和良好的耐磨性能。

结构陶瓷主要用于制造高压磨料工具、轴承等机械结构部件。

常见的结构陶瓷有氮化硼陶瓷、氧化铝陶瓷等。

陶瓷材料还具有许多其他特殊的性能,如生物相容性、超导性、光学透明性等。

在现代科技的发展中,陶瓷材料发挥着重要的作用。

例如,陶瓷瓦片用于建筑中的防水、隔热层;陶瓷杯用于食品和饮料的容器;陶瓷电容用于电子器件中的储能等。

陶瓷材料的应用领域不断扩大,对于人类社会的发展与进步具有重要的推动作用。

总之,陶瓷材料是一类非金属无机材料,具有独特的性质和广泛的应用领域。

普通陶瓷、特种陶瓷和结构陶瓷是其主要分类。

陶瓷材料在工业、冶金、化工、电子、建筑等领域起到重要的作用,对于促进社会进步和技术发展具有重要意义。

第九课 陶瓷材料概述

第九课 陶瓷材料概述
若四面体长程有序连接,则 形成晶态SiO2。
陶瓷材料的相组成
陶瓷是多晶固体材料 晶体相、玻璃相和气相(气孔)
晶体相
➢ 主要组成相,为某些固溶体或化合物,由离子键或共 价键结合而成 ➢ 晶体相的结构、数量和分布决定陶瓷的性能:高熔点、 高耐热性、高化学稳定性、高绝缘性、高脆性 ➢ 可分为主晶相、次晶相及第三晶相 ➢ 主要有含氧酸盐(如硅酸盐、钛酸盐、锆酸盐等), 氧化物(如Al2O3、MgO等)和非氧化物(如碳化物、氮 化物等)
ThO2, UO2, CeO2, BaF2, PbF2, SrF2等
A2B3型晶体的结构
✓ 典型的A2B3型化合物是刚玉(α-Al2O3), 它具有简单六方点阵。O2-构成密排六方结构, 而Al3+位于该结构的八面体间隙中。
✓ Al3+只占据八面体间隙总数的三分之二, 其余三分之一间隙是空着的;而且, Al3+ (同类离子)必须尽量远离。
NaI, MgO, CaO, SrO, BaO, CdO, CoO, MnO, FeO, NiO, TiN, LaN, ScN, CrN, ZrN等
氯化铯型(cesium chloride,CsCl)结构
CsCl型结构:具有简单立方点 阵,一种离子占据晶胞的结点, 另一种离子占据体心
常用陶瓷材料中具有这种结构的很少。
闪锌矿型(zinc blende,ZnS)结构
ZnS型结构:具有面心立方点阵, 其中较大的S2-占据FCC点阵晶 胞的结点,较小的Zn2+占据四 个不相连的四面体间隙
GaAs, InAs, AlP, InSb等
AB2型晶体的结构
CaF2(萤石)型结构
CaF2型结构:具有面心立方点阵, 其中小离子Ca2+占据FCC点阵的 结点,大离子F-占据所有的四面 体间隙 或者:看成Ca2+位于F-的六面体 中心

陶瓷材料概述

陶瓷材料概述

陶瓷材料概述陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。

它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。

可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料。

最初陶瓷就是指陶器和瓷器的通称。

也就是通过成型和高温烧结所得到的成型烧结体。

传统的陶瓷材料主要是指硅铝酸盐。

刚开始的时候人们对硅铝酸盐的选择要求不高,纯度不大,颗粒的粒度也不均一,成型压强不高。

这时得到陶瓷称为传统陶瓷。

后来发展到纯度高,粒度小且均一,成型压强高,进行烧结得到的烧结体叫做精细陶瓷。

接下来的阶段,人们研究构成陶瓷的陶瓷材料的基础,使陶瓷的概念发生了很大的变化。

陶瓷内部的力学性能是与构成陶瓷的材料的化学键结构有关,在形成晶体时能够形成比较强的三维网状结构的化学物质都可以作为陶瓷的材料。

这主要包括比较强的离子键的离子化合物,能够形成原子晶体的单质和化合物,以及形成金属晶体的物质。

他们都可以作为陶瓷材料。

其次人们借鉴三维成键的特点发展了纤维增强复合材料。

更进一步拓宽了陶瓷材料的范围。

因此陶瓷材料发展成了可以借助三维成键的材料的通称。

陶瓷的概念就发展成为可以借助三维成键的材料,通过成型和高温烧结所得到的烧结体。

(这个概念把玻璃也纳入了陶瓷的范围)研究陶瓷的结构和性能的理论也得到了展开:陶瓷材料,内部微结构(微晶晶面作用,多孔多相分布情况)对力学性能的影响得到了发展。

材料(光,电,热,磁)性能和成形关系,以及粒度分布,胶着界面的关系也得到发展,陶瓷应当成为承载一定性能物质存在形态。

陶瓷产品的生产过程是指从投入原料开始,一直到把陶瓷产品生产出来为止的全过程。

它是劳动者利用一定的劳动工具,按照一定的方法和步骤,直接或间接地作用于劳动对象,使之成为具有使用价值的陶瓷产品的过程。

在陶瓷生产过程的一些工序中,如陶瓷坯料的陈腐、坯件的自然干燥过程等。

还需要借助自然力的作用。

使劳动对象发生物理的或化学的变化,这时,生产过程就是劳动过程和自然过程的结合。

《陶瓷的连接》PPT课件

《陶瓷的连接》PPT课件
材料连接新技术
第五章 陶瓷材料的连接
主要内容
➢陶瓷材料的性能特点 ➢陶瓷连接的要求和存在的问题 ➢陶瓷材料的焊接性问题 ➢陶瓷材料的连接方法
1. 陶瓷材料概论
1.1 陶瓷概念
陶瓷的英文名为Ceramic,起源于希腊语Keramos(意为 陶器)
陶瓷是指以各种金属的氧化物、氮化物、碳化物、硅化 物为原料,经适当配料、成型和高温烧结等人工合成的无机 非金属材料。
➢ 应用: 可用做内燃机气缸内衬、活塞顶等 耐磨、耐腐蚀器件 模具 高温发热体材料,在空气中最高发热温度可达2200℃ 燃料电池材料等
3.1.3其他氧化物陶瓷 氧化镁陶瓷 氧化铍陶瓷
3.2 非氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷与氧化物陶瓷的区别: ➢ 人工制备的 ➢ 烧结需在保护气氛中进行 ➢ 难熔、难烧结
氮化硅陶瓷
3.5~5
(4)高温强度高、蠕变抗力高 作为耐高温材料,已在工程中获得广泛应用
3.1 氧化物陶瓷
3.几种常用的结构陶瓷
氧化物陶瓷是指包含氧元素的陶瓷,包括由金属与 非金属元素的化合物构成的非均匀固体物质。主要由离 子键结合,也有一定成分的共价键。
最重要的氧化物陶瓷是几种简单类型的氧化物: AO,AO2,A2O3,ABO3和AB2O4等结构类型(A、B表 示阳离子)。
主要选择的中间层 ➢ 单一金属:Cu、Ni、Nb、Ti、W、Mo、铜镍合
金、合金钢 ➢ 两种不同的金属作为复合中间层,例如:Ni作为
塑性金属,W作为低线胀系数材料
中间层材料的预置方式: ➢ 金属铂片 ➢ 金属粉末:真空蒸发、离子溅射、化学气相沉积、
喷涂、电镀
中间层的影响:
➢ 中间层厚度增大,残余应力降低
表3-3 几种氧化物陶瓷的化学组成

陶瓷材料PPT课件

陶瓷材料PPT课件
生物陶瓷
具有良好的生物相容性、力学性能和耐腐蚀性,用于人工关节、 牙齿等医疗器械。
陶瓷涂层
通过喷涂、浸渍等工艺在金属基体上形成陶瓷涂层,提高医疗器 械的耐磨性和耐腐蚀性。
陶瓷生物传感器
利用陶瓷材料的压电、热电等效应,制作生物传感器,用于生物 体内生理参数的实时监测。
07
总结与展望
本次课程重点内容回顾
生物医用陶瓷材料的研究 与应用
生物医用陶瓷材料在人体植入 、修复和替代等方面具有广阔 的应用前景,未来将继续研究 和开发具有更好生物相容性和 力学性能的生物医用陶瓷材料 。
环保型陶瓷材料的研究与 开发
随着环保意识的提高,未来将 继续研究和开发低污染、低能 耗、可回收利用的环保型陶瓷 材料。
感谢您的观看
多功能化与智能化
发展具有多种功能(如骨修复、药物缓释等)和智能化的生物医用 陶瓷材料。
复合陶瓷材料设计思路
增强增韧机制
通过引入第二相、晶须等 增强增韧元素,提高复合 陶瓷材料的力学性能。
多功能化设计
实现复合陶瓷材料的多功 能化,如力学、热学、电 学等性能的协同提升。
结构与性能调控
通过微观结构设计、界面 优化等手段,调控复合陶 瓷材料的性能。
原料处理
原料需经过破碎、筛分、除铁、陈腐等处理,以保证原料的粒度、纯度及均匀性 。
成型方法及设备简介
成型方法
陶瓷成型方法主要有压制成型、注浆成型、可塑成型等。
设备简介
成型设备包括压机、注浆机、真空练泥机等,可实现陶瓷坯 体的自动化、连续化生产。
烧结过程控制及优化
烧结温度与时间
烧结温度和时间直接影响陶瓷的 致密化程度和性能,需根据原料
分类
按照化学成分可分为氧化物陶瓷 、非氧化物陶瓷;按照程

材料学导论:陶瓷材料.

材料学导论:陶瓷材料.

《材料科学导论》课程学习报告—关于陶瓷材料学习的体会1.陶瓷材料概论说到陶瓷,在许多人的印象中,是一种坚硬易碎的物体,缺乏韧性,缺乏塑性。

许多陶瓷学家把陶瓷看成是用无机非金属化合物粉体,经高温烧结而成,以多晶聚集体为主的固态物。

这一定义虽然同时指出了材料的制备特征和结构特征,但却把玻璃、搪瓷、金属陶瓷等摒除在外。

所以,陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。

它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。

可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料。

2. 陶瓷材料的发展陶瓷是人类最早利用自然界提供的原料制造而成的材料。

旧石器时代,人们就发现经火煅烧过的粘土,其硬度和强度都大大提高,而且不再被水瓦解。

于是,就有了利用粘土的可塑性,将其加工成所需的形状,然后用火烧制成的陶器。

随着金属冶炼术的发展,人类掌握了通过鼓风机提高燃烧温度的技术,并且发现,有一些经高温烧制的陶器,由于局部熔化变得更加致密坚硬,完全改变了陶器多孔,透水的缺点。

经过长期的摸索和经验积累,以粘土,石英,长石等矿物原料配制而成的瓷器出现了。

从陶器发展到瓷器,是陶瓷发展过程中的一次重大飞跃。

这种传统的瓷器,从结构上来看,是由玻璃相结合在一起的、由许多微小的晶粒构成的物体。

随着科学技术的高速发展,人们迫切需要大量强度很高,绝缘性能良好的陶瓷材料。

此时,人们发现,尽管陶瓷中的玻璃相使陶瓷变得坚硬、致密,然而它却妨碍了陶瓷强度的提高。

同时,玻璃相也是陶瓷绝缘性能,特别是高频绝缘性能不好的根源。

于是,玻璃相含量比传统陶瓷低的一些强度高,性能好的材料不断涌现。

现在,许多科学与技术方面使用的高性能陶瓷(High performance Ceramics)都是几乎不含有玻璃相的结晶态陶瓷。

为了有别于传统陶瓷,称之为先进陶瓷(Advanced Ceramics)或高技术陶瓷(High Tech Ceramics);有时也称为精细陶瓷(Fine Ceramics)或工程陶瓷(Engineering Ceramics)。

2.1 材料概论-陶瓷 双语

2.1 材料概论-陶瓷 双语
High thermal conductivity desired
32
Ceramic Armour les
34
1.4 陶瓷的发展趋向
纳米陶瓷 nano-ceramic 特性:
原材料粉末 raw materials powder颗粒为纳米级 nano-level grains;
Majority多数 has ionic (in salt compounds) or metallic and nonmetallic elements (as in oxides Al2O3, MgO, SiO2)
主要组分:硅酸盐化合物 在美国,陶瓷泛指硅酸盐材料,又称
为传统陶瓷或普通陶瓷。包括日用陶瓷、 工业用陶瓷、一般玻璃、水泥、耐火材 料等。
3013陶瓷的发展瓷器传统陶瓷高铝质粘土和瓷土的应用釉的发明原料纯化陶瓷工艺的发展陶瓷理论的发展先进陶瓷微米级纳米陶瓷高温技术的发展显微结构分析的进步性能研究的深入无损评估的成就相邻学科的推动外汇是一种以外币表示的用于国际间结算的支付手段
《材料概论》
Introduction to Materials
• Ceramic can be defined as inorganic, nonmetallic materials.
陶器 ---瓷器
表面效果 制作材料 烧制温度 敲击声音
陶器
胎料 普通的粘土
瓷器
瓷土(高岭土)
温度 一般<1000度 一般>1100度
表层 不施釉或低温釉
多施釉
胎体坚固致密,
吸水 胎质粗松,断面 断面基本不吸水,
Advanced Ceramics
Cutting tools
Zirconia toughened alumina 氧化锆增强氧化铝

陶瓷材料概述

陶瓷材料概述

一、陶瓷材料发展历史及其概念的内涵陶瓷是人类生活和生产中不可缺少的一种材料。

陶瓷产品的应用范围遍及国民经济各个领域。

它的发展经历了从简单列复杂、从粗糙到精细、从无油到施釉、从低温到高温的过程。

随着生产力的发展和技术水平的提高.各个历史阶段赋予陶瓷的涵义和范围也随之发生变化。

传统的陶瓷和日启陶瓷、建筑陶瓷、电瓷等是采用粘土类及其它天然矿物原料经过粉碎加工、成型、烧结等过程而得到的器几由于它使用的原料主要是硅酸盐矿物,所以归属于硅酸盐类材料。

生产的发展与科学技术的进步要求充分利用陶瓷材料的力学性质和物理化学性质,因而制造出许多斯的品种,使陶瓷从古老的工艺与艺术领域进入现代材料科学的行列中。

这些陶瓷新品种,如高温陶瓷(氧化物:Al2O3、SiO2、莫莱石、非氧化物.SiC、Si3N4)、超硬刀具及耐磨陶瓷(CBN、Si3N4。

、Al2O3+TiC、B4C等)、介电陶瓷(Ba TiO3)、压电陶瓷(PZT)、集成电路板用高导热陶瓷(AlN)、高耐腐蚀性的化工及化学陶瓷等常称为特种陶瓷。

特种陶瓷的生产过程虽然基本上还是沿用粉末原料处理一成型一烧结这种传统的工艺方法.但所采用的原料已不单单是天然矿物。

而是扩大到经过人工提纯加工或合成的化工原料,组成范围已扩展到无机非金属材料的范围。

现代陶瓷材料是以特种陶瓷为基础由传统陶瓷发展起来的又具有与传统陶瓷不同时鲜明特点的一类新型陶瓷。

它早已超出了传统陶瓷的概念和范畴.是高新技术的产物。

因此说陶瓷材料是一门古老而又年轻的学科。

所谓现代陶瓷材料即无机非金属材料.它垦与金属和有机材料相并列的三大类现代材料之一,也是除金属材料和有机材料以外,其它所有材料的统认本章讨论的对象是现代陶瓷材料或称现代无机非金属材料。

现代陶瓷材料具有高新技术内涵。

与传统材料相比.主要具有以下三个特点:(1)以现代科技发展的要求为背景.是现代科技发展的产物,为高新技术产品。

(2)制造工艺复杂,需要现代科技成果的指导.因而为技术知识密集型产品。

陶瓷材料简要介绍

陶瓷材料简要介绍

陶瓷材料简要介绍
摘要:陶瓷是一种无机非金属材料,经过烧成后具有较高的热稳定性、耐腐蚀性、电特性和力学性能,并具有优良的外观特性,因此在工业、电子、冶金、化工、医药、军事等领域具有广泛应用,成为重要的加工材料。

本文主要介绍陶瓷材料的种类、形式和性能,最后介绍了陶瓷材料的应用
领域、成熟度和发展前景。

关键词:陶瓷材料;形式;性能;应用;发展
1绪论
陶瓷是一种无机非金属材料,具有较高的热稳定性、耐腐蚀性、电特
性和力学性能,能通过烘烤、压延、厚度调整等技术方法得到不同种类的
材料,具有优良的外观特性,因此在工业、电子、冶金、化工、医药、军
事等领域广泛应用,成为重要的加工材料。

随着工业技术的发展,陶瓷材料的形式、性能和应用领域也在不断发展。

科学家们不断探索新的陶瓷配方和加工工艺,以满足对高科技材料的
要求,并致力于推动材料、工艺和装备的改进。

2陶瓷材料种类
陶瓷材料的种类很多,常见的有氧化铝、硅氧化物、金刚石、石英、
晶体硅、重量级烧结体、碳炭粉、金属碳化物等。

(1)氧化铝:氧化铝是一种由氧化铝颗粒组成的多孔陶瓷材料。

材料学导论-陶瓷

材料学导论-陶瓷

2020/8/12
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古代各种陶制品
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各种瓷器
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传统的陶瓷如日用陶瓷、建筑陶瓷等是用粘土类及 其它天然矿物原料经粉碎加工、成型、烧成等过程 而得的器皿。这类陶瓷可称为传统陶瓷。
随着生产和科学技术的发展,对陶瓷制品的性能与 应用提出了新的要求,因而制成了许多新品种,它 们的生产过程虽然还是原料处理、成型、烧成等这 种传统的方式,但采用的原料已扩大到高度精选的 天然原料或人工合成原料,使用高度可控的生产工 艺,因而往往具有一些特殊的性能,相对于传统陶 瓷,这类陶瓷制品称为特种陶瓷。
2020/8/12
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(1)原料精选
• 普通陶瓷中必不可少的三组分是石英、粘土和长石。
① 石英 石英具有耐热、抗蚀、高硬度等性质,在 普通陶瓷中,石英构成了陶瓷制品的骨架,赋予制 品耐热、耐蚀等特性。
石英的粘性很低,属非可塑性原料,无法做成制品 的形状,为了使其具有成型性,需掺入粘土。
可塑性:在陶瓷工业中,可塑性是指泥料在外力作用下能被塑造成各种形 状,在外力除去后,仍能保持这种形状的性能。
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(3)介电损耗
当电介质在电场作用下,单位时间内因发热而消耗的能 量称为电介质的损耗功率或简称为介质损耗,用损耗角 正切tan表示。
介质损耗是所有应用于交流电场中电介质的重要指标之 一。介质损耗不但消耗了电能,而且由于温度上升可能 影响元器件的正常工作;介质损耗严重时,甚至会引起 介质的过热而破坏绝缘性质。
(4)硬度
陶瓷、矿物材料常用莫氏硬度和维氏硬度来衡量材料抵抗 破坏的能力。莫氏硬度是以陶瓷、矿物之间相互刻划能否 产生划痕来确定,只能表示材料硬度的相对大小。一般陶 瓷的硬度较大。

陶瓷ceramics材料概论

陶瓷ceramics材料概论
nced(new) Ceramics Materials Based on Applications
Loose definition : Crystalline solids composed of metallic and nonmetallic materials.
Introduction to materials
Ceramics for final examination
Editors:卜娇娇 苏洁琼 孟梦 马世行 耿玉华 余炜
Ceramics
Introduction
Ceramics can be defined as inorganic,nonmetallic materials.They are typically crystalline in nature and are compounds formed between metallic and nonmetallic elements. Traditional ceramics
Traditional Ceramics Materials
Clays
Refractories (耐火材料)
Glasses
Cement
Abrasives
Taxonomy of Traditional Ceramics Materials Based on Applications
Advanced(new) Ceramics Materials Oxides Nitrides Carbides
Mechanical Properties
Tensile strength:It is often substituted for the tensile modulus of elasticity (拉伸弹性模量) Yield strength:Ceramics do not have a yield strength Hardness:Ceramics have the hardest hardness of the engineering materials Stiffness:Ceramics come out as our stiffest engineering materials Compressive strength:Engineering ceramics have an excellent compressive strength Brittleness:Their greatest weakness is brittleness

陶瓷材料概论第一章

陶瓷材料概论第一章


2.结合性 粘土的结合性是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑 泥团、有一定干燥强度的能力。
3.离子交换性 粘土颗粒带有电荷,其来源是其表面层的断键和晶格内部被 取代的离子,因此必须吸附其它异号离子来补偿其电价,粘土的 这种性质称为离子交换性。
交换能力: H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 阴离子取代能力的顺序: •OH->CO32->P2O74->CNS->I->Br->Cl->NO 3 ->F->SO42影响离子交换性的因素:
所吸附离子的性质;粘土矿物的种类、结晶程度、分散度; 粘土中有机质的含量等。
粘土吸附的离子种类不同,对粘土泥料的其它工艺性质会 有不同的影响。
4.触变性
粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动
性增加,静置后又能逐渐恢复原状。反之,相同的泥料放置一段时 上述情况可以重复无数次。粘土的上述性质统称为触变性,也称为 稠化性。
构不发生改变的情况下,分散 或细化得到的固态基本颗粒。 一次颗粒――指没有堆积、 絮联等结构的最小单元的颗粒。 二次颗粒――指存在有在一 定程度上团聚了的颗粒。 团聚――一次颗粒之间由于 各种力的作用而聚集在一起称 为二次颗粒的现象。
(4)颗粒间的磁引力;
(5)颗粒表面不平滑引起的 机械纠缠力。
粘土(clay)是一种颜色多样、细分散的多种含水铝硅酸
盐矿物的混合体,其矿物粒径一般小于2 µm,主要由粘土矿物
以及其它一些杂质矿物组成。
粘土的成因:

材料科学概论之陶瓷材料PPT课件

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化合物
LiF MgO Al2O3 SiO2 Si3N4 SiC
Si
电负性
3.0 2.3 2.0 1.7 1.2 0.7
0
离子键比例 /%
89
73
63
51
30
11
0
共价键比例 /%
11
27
37
49
70
89
100
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静思笃行 持中秉正
(2)陶瓷材料的显微结构
• 陶瓷材料由晶相、玻璃相、气相组成。 • 晶相是陶瓷材料的主要组成相,决定陶瓷材料的物
功能陶瓷:
利用其电、磁、声、光、催化、生物化学等功 能,其中最主要的是绝缘材料、电介质材料、 压电材料、磁性材料、半导体材料和透光性陶 瓷等电子材料、具有生物化学功能的生物医用 材料、抗菌陶瓷材料等。
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静思笃行 持中秉正
新型陶瓷材料
随着近代科学技术的飞速发展,陶瓷已成为 人类生活和现代化建设中不可缺少的材料之一 。陶瓷的概念也已远远超出古老的传统陶瓷的 范畴。
绝缘陶瓷
介电陶瓷
压电陶瓷
半导体陶瓷
超导陶瓷
磁性陶瓷
光功能陶瓷
机敏陶瓷
智能陶瓷
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静思笃行 持中秉正
结构陶瓷 氧化物陶瓷 氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷 氧化铍
非氧化物陶瓷 氮化物
碳化物陶瓷
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功能陶瓷
装置瓷
高铝瓷
镁质瓷
电容器陶瓷
非铁电电容器陶瓷
反铁电电容器陶瓷
铁电电容器陶瓷
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材料概论陶瓷

材料概论陶瓷

选修课《材料概论》期末考试论文撰写陶瓷材料概论专 业 财务管理 学 号 0904080224 学生姓名 黄胜平 提交日期2012年6月10日广东白云学院2011-2012第一学期内容摘要陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。

陶瓷产品的应用范围遍及国民经济各个领域。

它的发展经历了从简单列复杂、从粗糙到精细、从无油到施釉、从低温到高温的过程。

它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点,可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料,在现在宇航、国防等高科技领域得到越来越广泛的应用。

关键词:陶瓷发展功能材料目录一、陶瓷材料的发展过程 (4)(一)传统陶瓷阶段 (4)(二)先进陶瓷阶段 (4)(三)纳米陶瓷阶段 (5)二、陶瓷材料的分类 (5)(一)普通陶瓷 (5)(二)特种陶瓷 (5)1.氰化铝陶瓷 (6)2.氮化硅陶瓷 (6)3.碳化硅陶瓷 (6)4.氮化硼陶瓷 (6)三、陶瓷材料的运用及其发展 (6)参考文献 (7)陶瓷材料概述一、陶瓷材料的发展过程我国的陶瓷研究历史悠久、成就辉煌,它是中华文明的伟大象征之一,在我国的文化和发展史上占有极其重要的地位。

作为中华民族文化之一的陶瓷文化,在民族母体中孕育、成长与发展,它表现着民族文化,展现着广阔的社会生活画卷,记录着芸芸众生的悲欢离合,描述着民族的心理、精神和性格的发展与变化,伴随着民族的喜与悲而前行。

陶瓷的研究进程分为三个阶段:传统陶瓷阶段、先进陶瓷阶段、纳米陶瓷阶段。

(一)传统陶瓷阶段传统陶瓷材料的发展可以用五个里程碑和三个技术突破来概括。

五个里程碑:新石器时代早期陶器的出现;商周时代印纹硬陶和原始瓷的烧制成功;汉晋时代南方青釉瓷的诞生;隋唐时期北方白釉瓷的突破;宋到清代颜色釉瓷和彩绘瓷的辉煌成。

纵观这五个里程碑是既继承又发展。

清楚地描绘了我国陶瓷工艺的发展过程。

上面提到五个里程碑之所以能随着历史的进展逐一得到实现,全赖在制瓷技术上不断取得重大突破。

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选修课《材料概论》期末考试论文撰写陶瓷材料概论专 业 财务管理 学 号 0904080224 学生姓名 黄胜平 提交日期2012年6月10日广东白云学院2011-2012第一学期内容摘要陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。

陶瓷产品的应用范围遍及国民经济各个领域。

它的发展经历了从简单列复杂、从粗糙到精细、从无油到施釉、从低温到高温的过程。

它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点,可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料,在现在宇航、国防等高科技领域得到越来越广泛的应用。

关键词:陶瓷发展功能材料目录一、陶瓷材料的发展过程 (4)(一)传统陶瓷阶段 (4)(二)先进陶瓷阶段 (4)(三)纳米陶瓷阶段 (5)二、陶瓷材料的分类 (5)(一)普通陶瓷 (5)(二)特种陶瓷 (5)1.氰化铝陶瓷 (6)2.氮化硅陶瓷 (6)3.碳化硅陶瓷 (6)4.氮化硼陶瓷 (6)三、陶瓷材料的运用及其发展 (6)参考文献 (7)陶瓷材料概述一、陶瓷材料的发展过程我国的陶瓷研究历史悠久、成就辉煌,它是中华文明的伟大象征之一,在我国的文化和发展史上占有极其重要的地位。

作为中华民族文化之一的陶瓷文化,在民族母体中孕育、成长与发展,它表现着民族文化,展现着广阔的社会生活画卷,记录着芸芸众生的悲欢离合,描述着民族的心理、精神和性格的发展与变化,伴随着民族的喜与悲而前行。

陶瓷的研究进程分为三个阶段:传统陶瓷阶段、先进陶瓷阶段、纳米陶瓷阶段。

(一)传统陶瓷阶段传统陶瓷材料的发展可以用五个里程碑和三个技术突破来概括。

五个里程碑:新石器时代早期陶器的出现;商周时代印纹硬陶和原始瓷的烧制成功;汉晋时代南方青釉瓷的诞生;隋唐时期北方白釉瓷的突破;宋到清代颜色釉瓷和彩绘瓷的辉煌成。

纵观这五个里程碑是既继承又发展。

清楚地描绘了我国陶瓷工艺的发展过程。

上面提到五个里程碑之所以能随着历史的进展逐一得到实现,全赖在制瓷技术上不断取得重大突破。

归纳起来不外以下三个重大技术突破:第一个重大技术突破原料的选择和精制。

陶瓷所用的原料都是就地取材。

但在制陶过程中,起初可能只经过寻找选择。

后来逐渐懂得去除杂质,最后发展到粉碎淘选而达到精制的目的。

第二个重大技术突破窑炉的改进和烧成温度的提高。

窑炉的改进是从无窑堆烧到挖地为窑的穴窑,然后再发展到带有烟囱的室形窑和龙窑。

第三个重大技术突破釉的形成和发展。

中国瓷釉从商前时期到清代,逐步发展提高而达到丰富多采的境地。

所以说,一部中国陶瓷史,就是一部形象的中国历史,一部形象的中国民族文化史。

(二)先进陶瓷阶段20世纪以来,随着人类对宇宙的探索、原子能工业的兴起和电子工业的迅速发展,从性质、品种到质量等方面,对陶瓷材料均提出越来越高的要求。

从而,促使陶瓷材料发展成为一系列具有特殊功能的无机非金属材料。

如氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等各种高温和功能陶瓷。

陶瓷研究进入了第二个阶段一一先进陶瓷阶段。

在先进陶瓷阶段,采用的原料已不再使用或很少使用私土等传统原料,而已扩大到化工原料和合成矿物,甚至是非硅酸盐、非氧化物原料,组成范围也延伸到无机非金属材料范围。

此时可认为,广义的陶瓷概念已是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的统称。

这一阶段的先进陶瓷,无论从原料、显微结构中所体现的晶粒、晶界、气孔、缺陷等在尺度上还只是处在微米级的水平,故又可称之为微米级先进陶瓷。

先进陶瓷材料的性能很高的物理性能(压电,热电)具备高强在国防、、高硬、耐磨、稳定、综合工业、宇航、电子等方面使用量较大,还广泛用于生物医用领域和日常生活中。

(三)纳米陶瓷阶段所谓纳米陶瓷,是指显微结构中的物相就有纳米级尺度的陶瓷材料。

它包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等均在纳米量级的尺度上。

纳米陶瓷是当今陶瓷材料研究中一个十分重要的发展趋向,它将促使陶瓷材料的研究从工艺到理论、从性能到应用都提高到一个崭新的阶段。

二、陶瓷材料的分类随着生产与科学技术的发展,陶瓷材料及产品种类日益增多,通常以不同的角度加以分类。

我将从普通陶瓷(传统陶瓷)和特种陶瓷(现代陶瓷)来进行划分。

(一)普通陶瓷普通又称传统陶瓷、粘土陶瓷。

这种陶瓷以天然硅酸盐矿物,如粘土、长石、石英等为主要原料配制、烧结而成的,是典型的硅酸盐材料,主要组成元素是硅、铝、氧,这三种元素占地壳元素总量的90%,普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。

它的硬度高,不会氧化生锈,不导电,耐1200℃高温,加工成型性好,成本低廉。

玻璃相较多,强度较低,在较高温度下易软化,故耐高温及绝缘性不及其它陶瓷。

主要用于日用、建筑、电绝缘、化工等方面。

(二)特种陶瓷特种陶瓷也叫现代陶瓷、精细陶瓷。

特种陶瓷包括特种结构陶瓷和功能陶瓷两大类,如压电陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷、高温陶瓷等。

按陶瓷的主要组成分:氧化铝陶瓷;氮化硅陶瓷;碳化硅陶瓷;氮化硼陶瓷。

1.氰化铝陶瓷氧化铝陶瓷的强度高,是普通陶瓷的2~6倍;耐磨性好,硬度次于金刚石;耐高温性能好,刚玉陶瓷可在1600℃下长期工作,在空气中的最高使用温度达1980℃;耐腐蚀性和绝缘性好,但是脆性大,抗热振性差,不能承受环境温度的突然变化。

2.氮化硅陶瓷氮化物陶瓷一般具有比氧化物更高的熔点。

主要用于耐磨、耐高温,耐腐蚀,形状复杂且尺寸精度高的制品。

如石油化工泵的密封环、高温轴承、热电偶套管、燃气轮机转子叶片等。

3.碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷有反应烧结和热压烧结两种碳化硅陶瓷。

它的有很好的导热性、热稳定性、抗蠕变能力、耐磨性、耐蚀性,且耐辐射,是良好的高温结构材料,主要用于制作火箭喷管的喷嘴,浇注金属的浇道口、热电偶套管、炉管,燃气轮叶片,高温轴承,热交换器及核燃料包封材料等。

4.氮化硼陶瓷它有有白石墨之称,具有良好的耐热性和导热性,热导率与不锈钢相当。

硬度较其它陶瓷低,可切削加工,有自润滑性,耐磨性好。

三、陶瓷材料的运用及其发展随着尖端科学技术的飞跃发展,陶瓷所用的主要原料不再是粘土,长石,石英,有的坯休也使用一些粘土或长石,然而更多的是采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料,制造工艺与性能要求也各不相同。

特种陶瓷是不断发展的产物,随着人们需求的增长,特种陶瓷材料的类型越来越多。

特种陶瓷性能好、应用广、发展快,在各个领域均被广泛应用,例如在原子能反应堆的He高温气体炉可用作压力容器、热交换器和其它管道内部的隔热材料,陶瓷纤维除在喷气机上用作气体导管的隔热材料外,还可用作宇宙飞船液体燃料箱的隔热材料,还可作为宇航的增强材料,在减少汽车对大气污染方面,对废气进行催化处理,陶瓷纤维可作为催化剂载体。

生物技术陶瓷材料已用于牙科医学,广泛应用于矫正医术。

由氧化铝和陶瓷合成的材料,已能适应各种医疗要求。

陶瓷制品生产在中国历史悠久,经过长期的发展,制造工艺得到不断发展。

特别是近二十年来,陶瓷制品发展前景广阔,例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料,用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件,变压器等形形色色的电子零件。

利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。

此外,陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。

参 考 文 献1.李县辉,孙永安,张永乾 《陶瓷学报》 2003 第2期2.袁建军,刘智恩,徐晓晖等 中国陶瓷1996;32(3)∶73.闫康平,工程材料 化学工业出版社,19984.刘燕萍,工程材料 国防工业出版社5.蒙延芬,张胜男 《新技术新工艺》 2000 第5期6.袁建军,刘智恩.徐晓晖等.中国陶瓷,1996;32(3)∶77.于道成,经幼苹.现代技术陶瓷,1998;增刊∶8068.程 逵,沈 颌,黄丽平等.现代技术陶瓷,1998;增刊∶8019.俞前,《特种陶瓷国内市场现状与展望》.北京新材料发展中心2010(一)家庭养老 (1)(二)集体养老........................................1 (三)储蓄养老. (2)(四)社会养老 (2)二、我国农村养老目前遇到的困难与挑战.....................3 (一)子女数量减少......................................3 (二) 农村劳动力的转移对农村家庭养老的影响.............3 (三) 农传统价值观念遭遇挑战,孝道观念发生变化.........4 (四)农村经济发展水平的差异导致地区间的养老问题差异较大 4 (五)农村养老方面的法律保障不力........................4 (六)农村养老保险制度存在弊端.........................5 三、解决我国现阶段农村养老问题的建议.....................5(一)继续倡导家庭养老................................5 (二)加大财政支持力度,完善基本养老保险制度..........6 1.加大政府支持力度 (6)2.公共财政支持。

...................................6 3.建立多档次缴费率。

. (7)4.扩大养老保险覆盖面。

(7)(三)通过立法保障老年人的社会经济权利 (7)(四)通过老年组织建设,维护老年人合法权益............8 参 考 文 献. (9)。

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