材料与工艺—陶瓷介绍

刚度：陶瓷的刚度由弹性模量衡量，弹性模量反映 结合键的强度，所以具有强大化学键的陶瓷都有 很高的弹性模量，是各类材料中最高的，比金属 材料高若干倍，比高聚物高2~4个数量级。
硬度：同刚度一样，硬度也决定于化学键的强度， 所以陶瓷也是各类材料中硬度最高的，这也是陶 瓷的最大特点。陶瓷的硬度随温度的升高而降低 ，但在高温下仍能保持较高的数值。
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特殊陶瓷
一些具有某种特殊力学、物理或化学性能的陶瓷。 它是采用如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等 为原材料，沿用普通陶瓷的制造工艺制得的非硅 酸盐无机化合物材料。 属于这类陶瓷的有电压陶瓷.高温陶瓷.高强度陶瓷,医药 用陶瓷，半导体陶瓷，环保陶瓷.
陶瓷人工骨
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功能陶瓷
一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味 ，或能储存信息……因此，说它们多才多能一点都不过分 ．它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能 令其他材料难以企及
陶瓷材料
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目录
一、陶瓷的概念 二、陶瓷的分类 三、陶瓷的性能
a.力学性能 b.其他性能 c.性能总结
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陶瓷的概念
传统Baidu Nhomakorabea瓷材料
指以粘土、长石、石灰石、石英等天然矿物为原料， 成形后经高温烧成的一类制品。
近代陶瓷材料
以离子键及共价键为主要结合力的无机非金属材料。 它包括陶器、瓷品、耐火材料、构筑粘土制品、磨 料、搪瓷、水泥和玻璃等传统陶瓷材料，及非金属 磁性材料、铁电体、人造单晶、玻璃－陶瓷、氧化 物及非氧化物陶瓷等新型陶瓷材料。
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陶瓷分类
普通陶瓷（传统陶瓷） 特种陶瓷（新型陶瓷） 结构陶瓷（工程陶瓷） 功能陶瓷
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普通陶瓷
以粘土、石英和长石等为主要原材料烧制的制品， 为多晶、多相的聚集体，成分中含有硅酸盐。
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结构陶瓷
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
导热性：导热性为在一定温度梯度作用下热量在固体中的传 导速率。陶瓷的导热性比金属小，陶瓷多为较好的绝热材 料。
热稳定性：热稳定性就是抗热振性，为陶瓷在不同温度范围 波动时的寿命，一般用急冷到水中不破裂所能承受的最高 温度来表征。陶瓷的热稳定性很低，比金属低得多。这是 陶瓷的另一个主要缺点。
化学稳定性：陶瓷的结构非常稳定。具有很好的耐火性能或 不可燃烧性，对酸、碱、盐等腐蚀性很强的介质均有较强 的抗蚀能力。
强度：陶瓷实际强度比理论值低得多。它的破坏作 用比在金属中更大。
韧性或脆性：陶瓷受载时都不发生塑性变形，在较 低的应力下就会断裂，因此韧性极低或脆性极高。 脆性是陶瓷的最大缺点，是阻碍其作为结构材料 广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。
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陶瓷的其他性能
热膨胀：温度升高时物质原子振动振幅提高、原子间距增大 所导致的体积长大现象。陶瓷的线膨胀系数比高聚物低， 比金属低得多。
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陶瓷的力学性能
塑性：陶瓷在室温下几乎没有塑性。塑性变形是在 切应力作用下由位错运动所引起的密排原子面间 的滑移变形。陶瓷晶体的滑移比金属困难得多， 位错运动所需要的切应力很大，比较接近于晶体 的理论剪切强度。另外，共价健有明显的方向性 和饱和性，而离子键的同号离子接近时斥力很大， 所以主要由离子晶体和共价晶体构成的陶瓷的塑 性极差。
红 外 线 陶 瓷 发 热 体
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陶瓷的性能
力学性能（机械性能）
①弹性变形（刚度）和塑性变形 ②硬度与耐磨性 ③强度 ④韧性和脆性
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几种常用材料与典型陶瓷弹性模量和强度对比
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几种常用材料与典型陶瓷弹性模量和强度对比
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陶瓷的力学性能
导电性：陶瓷的导电性变化范围很广。大多数陶瓷是良好的 绝缘体。但不少陶瓷既是离子导体，又有一定的电子导电 性，是重要的半导体材料。
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陶瓷性能的总结
陶瓷性能的主要特点是：
具有不可燃烧性、高耐热性、高化学 稳定性、不老化性、高的硬度和良好的抗 压能力，但脆性很高，对温度剧变的抵抗 力很低，抗拉、抗弯性能差。