無機非金屬專業(yè)導(dǎo)論先進陶瓷材料PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1無機非金屬專業(yè)導(dǎo)論先進陶瓷材料無機非金屬專業(yè)導(dǎo)論先進陶瓷材料先進陶瓷先進陶瓷第1頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷第2頁/共73頁第3頁/共73頁材料等。材料等。先進陶瓷先進陶瓷第4頁/共73頁陶瓷的定義：陶瓷的定義：無機非金屬粉末無機非金屬粉末經(jīng)經(jīng)成型成型后在低于熔點的后在低于熔點的高溫下燒結(jié)高溫下燒結(jié)而制成的固體材料。（狹義的，由工藝而而制成的固體材料。（狹義的，由工藝而來）來）“傳統(tǒng)陶瓷傳統(tǒng)陶瓷” 主要以天然的硅酸鹽為原料，因此又被稱主要以天然的硅酸鹽為原料，因此又被稱為為“硅酸鹽材料硅酸鹽材料”。由于陶瓷的化學(xué)組成是以離子鍵和共價鍵為主要鍵的無由于陶瓷的化學(xué)組成是以離子鍵和共價鍵為主

2、要鍵的無機非金屬化合物，故又稱陶瓷為機非金屬化合物，故又稱陶瓷為“無機非金屬材料無機非金屬材料”、“無機絕緣材料無機絕緣材料”、“無機介電材料無機介電材料”。先進陶瓷先進陶瓷第5頁/共73頁隨著新型材料的發(fā)展，陶瓷概念擴展到整個無機非隨著新型材料的發(fā)展，陶瓷概念擴展到整個無機非金屬固體材料或無機化合固體材料，除了一般的多金屬固體材料或無機化合固體材料，除了一般的多晶燒結(jié)體外，還包括單晶、玻璃、薄膜、纖維、粉晶燒結(jié)體外，還包括單晶、玻璃、薄膜、纖維、粉體等，其制備方法也不再局限于常規(guī)燒結(jié)法，因此體等，其制備方法也不再局限于常規(guī)燒結(jié)法，因此是是“廣義陶瓷廣義陶瓷”。先進陶瓷先進陶瓷第6頁/共73頁

3、先進陶瓷先進陶瓷第7頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷第8頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷第9頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷第10頁/共73頁法制成的法制成的制品制品”先進陶瓷先進陶瓷第11頁/共73頁第12頁/共73頁現(xiàn)代陶瓷傳統(tǒng)陶瓷陶瓷制品先進陶瓷先進陶瓷第13頁/共73頁工藝陶瓷化工陶瓷電器絕緣陶瓷衛(wèi)生陶瓷建筑陶瓷日用陶瓷傳統(tǒng)陶瓷第14頁/共73頁防輻射陶瓷高溫陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷敏感陶瓷磁性陶瓷鐵電陶瓷微波陶瓷壓電陶瓷電容器陶瓷功能陶瓷先進陶瓷第15頁/共73頁氧化鋁陶瓷氮化鋁陶瓷第16頁/共73頁生 物 陶 瓷第17頁/共73頁多孔陶瓷保 健 陶 瓷 第18頁/共73頁建 筑 衛(wèi) 生 陶 瓷第19頁/共

4、73頁耐 高 溫 陶 瓷 刀 具第20頁/共73頁高溫結(jié)構(gòu)陶瓷零部件耐酸陶瓷風(fēng)機適用于輸送或抽吸各種腐蝕性氣體 第21頁/共73頁陶 瓷 裝 甲 車第22頁/共73頁第23頁/共73頁“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機腹部的絕熱瓦“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機第24頁/共73頁航天飛機的防熱盔甲以純度99.7%、直徑為m的石英纖維加水混合成漿狀，倒入模具中脫水加壓成型，然后浸膠體石英，干燥后在1290的電爐中燒成。再按要求切成外形不同、大小不等的“磚塊”，最后粘貼到航天飛機的鋁合金蒙皮上，把外表嚴(yán)嚴(yán)實實地封蓋起來，就象給航天飛機穿上了一身防熱盔甲。第25頁/共73頁 航天飛機 第26頁/共73頁 航天飛機的機頭 第27頁

5、/共73頁 航天飛機的防熱瓦第28頁/共73頁 航天飛機熱分布示意圖 第29頁/共73頁“哥倫比亞”號航天飛機爆炸，原因是這架航天飛機左翼在起飛時遭到從燃料箱上脫落的泡沫絕緣材料撞擊，結(jié)果造成機體表面隔熱保護層出現(xiàn)了大面積松動和破損，形成了可讓“熱氣進入的洞”，在返航途中因超高溫空氣入侵而徹底解體。第30頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷幾個有用的名詞：幾個有用的名詞：特種陶瓷特種陶瓷 special ceramics先進陶瓷先進陶瓷 advanced ceramics精細陶瓷精細陶瓷 fine ceramics高性能陶瓷高性能陶瓷 high performance ceramics新型陶瓷新型陶瓷

6、 new ceramics近代陶瓷近代陶瓷 modern ceramics第31頁/共73頁幾個有用的名詞：幾個有用的名詞：特種陶瓷特種陶瓷 special ceramics先進陶瓷先進陶瓷 advanced ceramics精細陶瓷精細陶瓷 fine ceramics高性能陶瓷高性能陶瓷 high performance ceramics新型陶瓷新型陶瓷 new ceramics近代陶瓷近代陶瓷 modern ceramics先進陶瓷先進陶瓷第32頁/共73頁的簡要發(fā)展的的簡要發(fā)展的里程碑里程碑先進陶瓷先進陶瓷第33頁/共73頁 Time Description of Milestone 2

7、4000 B.C. Clay mixed with water, molded into a shape, dried, and fired to produce the first man-made ceramic” earthenware”10000 B.C.Early use of earthenware for useful article such as containers.7000-6000 B.C. Lime mortar(石灰砂漿石灰砂漿) used for filling spaces between stones in construction and also for

8、making thick-walled containers.第34頁/共73頁Time Description of Milestone7000-5000 B.C. Widespread use of earthenware for food storage and cooling 70005000 B.C.Widespread use of plaster-like cementitious ceramics for in floor construction and as decorated interior wall coatings. 4500 B.C. Ceramics used

9、to line crude kilns（窯爐）（窯爐） to smelt copper from its ores and make possible the Chalcolithic（紅銅）（紅銅）, Bronze and Iron Ages.第35頁/共73頁 Time Description of Milestone 45003500 B.C. Fired brick shown to be more durable than dried mud bricks 45003500 B.C.Development of early faience（彩陶）（彩陶） to produced wh

10、ite ceramics with bright blue glassy coatings: precursor to development of glass and glazes（釉）（釉）. 35002800 B.C.Evolution of first writing consisting of pictographs（象形文字）（象形文字） and “cuneiform（楔（楔形文字）形文字）” symbols inscribed in clay tablets. 第36頁/共73頁 Time Description of Milestone3300 B.C. Potters whe

11、el invented, making earthenware pottery available and affordable for just about everyone 25001600 B.C.From early isolated examples of glass to well-established craft. 17501150 B.C. Variety of glaze developed in- cluded lead glazes and colored glazes.第37頁/共73頁 Time Description of Milestone1025750 B.C

12、. Early developments in China of stoneware, which was lighter in color, stronger, and less porous than earthenware 500100 B.C.High-strength concrete（混凝土）（混凝土） developed by Greeks and Romans and used widely in construction especially by the Romans. 10050 B.C. Glass blowing invented, making glass item

13、s available to others than royalty and aristocrats.第38頁/共73頁Time Description of Milestone600-800 A.D. Evolution of high-quality porcelain（瓷）（瓷） in China 800900 A.D.Islamic refinements of the use of white tin-based glazes and lustrous overglazes. 1740s “Transfer printing” invented to greatly increase

14、d the rate of production of tiles（瓷（瓷磚）磚）. 第39頁/共73頁Time Description of Milestone 1840s “Dust pressing” invented to further dramatically increase rate of production of tiles and eventually become the uniaxial pressing process and workhorse of modern high-volume production of polycrystalline ceramics

15、Late 1800sDemonstration of successful laboratory synthesis of single crystals of ruby and sapphire.第40頁/共73頁Time Description of Milestone Early 1900s Increase in temperature capability of production kilns to greater than 1400C and late to 1600C. Mid-1900sEstablishment of alumina-based ceramics and i

16、ntroduction of a wide range of new engineered ceramics.Late 1900sDevelopment of ultra-high-temperature, high-strength, and high-toughness ceramics and ceramic matrix composites第41頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷第42頁/共73頁陶器陶器(從公元前從公元前24000年開始年開始)瓷器瓷器 (從公元從公元250年開始年開始)現(xiàn)代先進陶瓷現(xiàn)代先進陶瓷 (從從20世紀(jì)世紀(jì)40年代開始年代開始)納米陶瓷納米陶瓷 (從從20世紀(jì)世紀(jì)

17、90年代開始年代開始)第43頁/共73頁先進陶瓷先進陶瓷第44頁/共73頁延成型等延成型等先進陶瓷先進陶瓷第45頁/共73頁分析技術(shù)如分析技術(shù)如X射線衍射儀、電射線衍射儀、電子顯微鏡、原子力顯微鏡、特子顯微鏡、原子力顯微鏡、特殊性能測試儀器等殊性能測試儀器等先進陶瓷先進陶瓷第46頁/共73頁度優(yōu)化、正在深入研究，預(yù)期度優(yōu)化、正在深入研究，預(yù)期將引起重要將引起重要變化。變化。先進陶瓷先進陶瓷第47頁/共73頁49先進陶瓷先進陶瓷第48頁/共73頁 從使用功能分類：從使用功能分類：（a）結(jié)構(gòu)陶瓷：）結(jié)構(gòu)陶瓷：Al2O3、AlN、BeO(集成電路襯底集成電路襯底、微波大功率器件散熱支撐件、微波大功率

18、器件散熱支撐件、MCM用基片）；用基片）；（b）功能陶瓷：電容器陶瓷、微波陶瓷、壓電陶）功能陶瓷：電容器陶瓷、微波陶瓷、壓電陶瓷、熱釋電陶瓷、透明電光陶瓷，半導(dǎo)體陶瓷；瓷、熱釋電陶瓷、透明電光陶瓷，半導(dǎo)體陶瓷； 按照工作頻率分：低頻瓷（按照工作頻率分：低頻瓷（1kHz）、高頻瓷（）、高頻瓷（1MHz）、微波瓷（）、微波瓷（300MHz300GHz）。）。 先進陶瓷先進陶瓷第49頁/共73頁第50頁/共73頁電子陶瓷分類圖電子陶瓷分類圖第51頁/共73頁功能陶瓷的生產(chǎn)工藝過程功能陶瓷的生產(chǎn)工藝過程原料處原料處理和加理和加工工備料備料成型成型電極制備電極制備燒成燒成元件元件性能檢測性能檢測Processing of Ceramics第52頁/共73頁第53頁/共73頁第54頁/共73頁第55頁/共73頁第56頁/共73頁第57頁/共73頁第58頁/共73頁第59頁/共73頁61第60頁/共73頁62軋膜機軋膜機 第61頁/共73頁第62頁/共73頁64實驗用脫泡機實驗用脫泡機大型流延機大型流延機實驗用流延機實驗用流延機第63頁/共73頁65絲網(wǎng)印刷機絲網(wǎng)印刷機第64頁/共73頁第65頁/共