材料與工藝―陶瓷介紹

1、 傳統(tǒng)陶瓷材料 指以粘土、長(zhǎng)石、石灰石、石英等天然礦物為原料，成形后經(jīng)高溫?zé)傻囊活愔破?。近代陶瓷材?以離子鍵及共價(jià)鍵為主要結(jié)合力的無(wú)機(jī)非金屬材料。它包括陶器、瓷品、耐火材料、構(gòu)筑粘土制品、磨料、搪瓷、水泥和玻璃等傳統(tǒng)陶瓷材料，及非金屬磁性材料、鐵電體、人造單晶、玻璃陶瓷、氧化物及非氧化物陶瓷等新型陶瓷材料。普通陶瓷（傳統(tǒng)陶瓷）特種陶瓷（新型陶瓷）結(jié)構(gòu)陶瓷（工程陶瓷）功能陶瓷以粘土、石英和長(zhǎng)石等為主要原材料燒制的制品，為多晶、多相的聚集體，成分中含有硅酸鹽。結(jié)構(gòu)陶瓷發(fā)揮其機(jī)械、熱、化學(xué)等性能的一大類新型陶瓷材料，它可以在許多苛刻的工作環(huán)境下服役，因而成為許多新興科學(xué)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵一些具有

2、某種特殊力學(xué)、物理或化學(xué)性能的陶瓷。它是采用如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等為原材料，沿用普通陶瓷的制造工藝制得的非硅酸鹽無(wú)機(jī)化合物材料。屬于這類陶瓷的有電壓陶瓷.高溫陶瓷.高強(qiáng)度陶瓷,醫(yī)藥用陶瓷，半導(dǎo)體陶瓷，環(huán)保陶瓷. 一類頗具靈性的材料，它們或能感知光線，或能區(qū)分氣味，或能儲(chǔ)存信息因此，說(shuō)它們多才多能一點(diǎn)都不過(guò)分它們?cè)陔?、磁、聲、光、熱等方面具備的許多優(yōu)異性能令其他材料難以企及力學(xué)性能（機(jī)械性能）彈性變形（剛度）和塑性變形硬度與耐磨性強(qiáng)度韌性和脆性剛度：陶瓷的剛度由彈性模量衡量，彈性模量反映結(jié)合鍵的強(qiáng)度，所以具有強(qiáng)大化學(xué)鍵的陶瓷都有很高的彈性模量，是各類材料中最高的，比金屬材料高若干倍，

3、比高聚物高24個(gè)數(shù)量級(jí)。硬度：同剛度一樣，硬度也決定于化學(xué)鍵的強(qiáng)度，所以陶瓷也是各類材料中硬度最高的，這也是陶瓷的最大特點(diǎn)。陶瓷的硬度隨溫度的升高而降低，但在高溫下仍能保持較高的數(shù)值。塑性：陶瓷在室溫下幾乎沒(méi)有塑性。塑性變形是在切應(yīng)力作用下由位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所引起的密排原子面間的滑移變形。陶瓷晶體的滑移比金屬困難得多，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所需要的切應(yīng)力很大，比較接近于晶體的理論剪切強(qiáng)度。另外，共價(jià)健有明顯的方向性和飽和性，而離子鍵的同號(hào)離子接近時(shí)斥力很大，所以主要由離子晶體和共價(jià)晶體構(gòu)成的陶瓷的塑性極差。強(qiáng)度：陶瓷實(shí)際強(qiáng)度比理論值低得多。它的破壞作用比在金屬中更大。韌性或脆性：陶瓷受載時(shí)都不發(fā)生塑性變形，在較低的應(yīng)力下就會(huì)斷裂，因此韌性極低或脆性極高。脆性是陶瓷的最大缺點(diǎn)，是阻礙其作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用的首要問(wèn)題，是當(dāng)前的重要研究課題。溫度升高時(shí)物質(zhì)原子振動(dòng)振幅提高、原子間距增大所導(dǎo)致的體積長(zhǎng)大現(xiàn)象。陶瓷的線膨脹系數(shù)比高聚物低，比金屬低得多。導(dǎo)熱性為在一定溫度梯度作用下熱量在固體中的傳導(dǎo)速率。陶瓷的導(dǎo)熱性比金屬小，陶瓷多為較好的絕熱材料。熱穩(wěn)定性就是抗熱振性，為陶瓷在不同溫度范圍波動(dòng)時(shí)的壽命，一般用急冷到水中不破裂所能承受的最高溫度來(lái)表征。陶瓷的熱穩(wěn)定性很低，比金屬低得多。這是陶瓷的另一個(gè)主要缺點(diǎn)。陶瓷的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。具有很好的耐火性能或不可燃燒性，對(duì)酸、堿、鹽等腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì)均有較強(qiáng)的抗蝕