几种陶瓷材料的热性能参数111

几种陶瓷材料的热性能参数111

陶瓷的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键高分子:共价键(主价键)范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能:耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 玻璃 — 工业玻璃 (光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃 陶瓷 —普通陶瓷日用,建筑卫生,电器(绝缘) ,化工,多孔 ……特种陶瓷 -电容器,压电,磁性,电光,高温 …… 金属陶瓷 -- 结构陶瓷,工具(硬质合金) ,耐热,电工 …… 玻璃陶瓷 — 耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷 … 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合)普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料)特种

陶瓷(人工的化学或化工原料 --- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2) 坯料的成形 (可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度 是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。 2 (E/1000--E/100)。耐压(抗压强度高),抗弯(抗弯强度高),不耐拉(抗拉强度很低比抗压强度低一个数量级)较高的高温强度。 (4)塑性:在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差,脆性大。是陶瓷的最大缺点。 (6) 热膨胀性低。导热性差,多为较好的绝热材料(λ=10-2~10-5w/m﹒K) (7)热稳定性 — 抗热振性(在不同温度范围波动时的寿命)急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低(比金属低的多,日用陶瓷 220 ℃) (8)化学稳定性 :耐高温,耐火,不可燃烧,抗蚀(抗液体金属、酸、碱、盐) (9) 导电性 — 大多数是良好的绝缘体,同时也有不少半导体( NiO , Fe3O4 等) (10) 其它: 不可燃烧,高耐热,不老化,温度急变抗力低。 普通陶瓷

热分析技术在金属材料研究中的应用

研究生课程论文 (2014 -2015 学年第一学期) 热分析技术在金属材料研究中的应用 提交日期:2014年12月 1 日研究生签名: 学号学院材料科学与工程学院 课程编号课程名称材料的物性及其测试技术 学位类别硕士任课教师 教师评语: 成绩评定:分任课教师签名:年月日

热分析技术在金属材料研究中的应用 摘要:介绍了热分析技术的一些常用的热分析方法,如热重分析、差热分析、差示扫描量热分析、热膨胀等;同时阐述了热分析技术在金属材料中的应用,如测定金属材料的相变的临界温度以及对磁性材料居里温度的测量,及相变的热效应等。 关键词:热分析技术金属材料研究应用 Application of thermal analysis technique in the research of metallic materials Jing Deng School of Materials Science and Engineering, South China University of Technology Abstract: The application of the thermal analysis technique and some commonly methods were introduced, such as thermogravimetry analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA), differential scanning calorimetry (DSC), thermodilatometry and so on. The application of the thermal analysis technology in metallic materials was introduced, for example, to measure phase transition critical temperature of the metallic materials and the Curie temperature of the magnetic material and the thermal effect of the phase transition. Keywords: thermal analysis technique; metallic materials; research; application 1、前言 热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度之间对应关系的一项技术。主要包括如下三个方面的内容:一是物质要承受程序控温的作用,即以一定的速率等速升温或降温;二是要选择一观测的物理量P,该物理量可以是热学、磁学、力学、电学、声学和光学的等;三是测量物理量P随温度T的变化,往往不能直接给出两者之间的函数关系[1]。 热分析主要用于研究物理变化(晶型转变、熔融、升华和吸附等)和化学变化(脱水、分解、氧化和还原等)。热分析不仅提供热力学参数,而且还能给出有参考价值的动力学数据。因此,热分析在材料研究和选择上,在热力学和动力学的理论研究上都是很重要的分析手段[2]。 按照测量的物理性质,国际热分析协会(ICTA)将现有的热分析技术分类[3-4],具体见表1。热分析技术种类繁多,应用甚广,本文将介绍主要的热分析技术及其在金属材料研究中的主要应用。 表1 ICTA关于热分析技术的分类 测试性质方法名称英文全称缩名称质量热重法Thermogravimetry Analysis TGA 等压质量变化测定Isobaric Mass-change Determination 逸出气检测Evolved Gas Detection EGD 逸出气分析Evolved Gas Analysis EGA 放射热分析Emanation Thermal Analysis TEA

金属陶瓷材料

[长春工业大学] 金属陶瓷材料读书笔记 090201 20090516 胡冰 2013/3/14 摘要:介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的基本组成和结构,其组织性能及其影响因素,综述了Ti(C,N)基金属陶瓷的研究现状,指出了未来的发展方向和应用。

Ti(C,N)基金属陶瓷的基础研究与进展 前言 TiC—Ni金属陶瓷最早出现在1929年,作为WC—Co合金的替代材料,主要用于切削加工[1]。Ti(C,N)基金属陶瓷是1931年发明的[2]。1956年,美国福特汽车公司Humenik发现在TiC—Ni基金属陶瓷中加入Mo后,可以改善Ni对TiC的润湿性,大大提高合金强度[3]。1971年Kiefer发现在TiC —Ni基金属陶瓷中引入N,并同时加入Mo2C和Mo粉,可使其获得更高的硬度、耐磨性、抗弯强度,较好的切削性能和抗氧化能力。此后,Ti(C,N)基金属陶瓷的研究越来越多。因此国内外对Ti(C,N)基金属陶瓷非常重视,进行深入系统的研究。自2O世纪8O年代以来,Ti(C,N)基金属陶瓷获得了迅速的发展,世界各国硬质合金厂先后推出了系列的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具[4]。 3O多年来,随着粉末冶金技术的发展,成分的演化趋于稳定,烧结技术的不断更新,粉末粒径的不断细化,Ti(C,N)基金属陶瓷的机械性能不断提高,Ti(C,N)基金属陶瓷发展到一个比较成熟的阶段。在日本,Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料已占可转位刀片的30%。我国在“八五”期间也研制成功多种牌号的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具,并批量上市,但性能不稳定[5]。 Ti(C,N)基金属陶瓷作为一种新型的工具材料,具有密度低、室温硬度和高温硬度都优于WC基硬质合金,化学稳定性和抗氧化性好,耐磨性好等优点。其应用填补了WC硬质合金和陶瓷刀具之间高速精加工和半精加工的空白,既适用于高速精加工,又适用于半精加工和间断切削加

金属材料的分类及性能

金属材料的分类及性能 一、金属材料定义:是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料。 二、金属材料分类: ①黑色金属:纯铁、铸铁、钢铁、铬、锰。 ②有色金属:有色轻金属、有色重金属、半金属、贵金属、稀有金属 三、金属材料性能: ①工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等 ②使用性能:机械性能、物理性能、化学性能等 1. 工艺性能 金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能,主要有以下五个方面:(1)铸造性能:反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度,表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点,铸件显微组织的均匀性、致密性,以及冷缩率等。铸造性能通常指流动性,收缩性,铸造应力,偏析,吸气倾向和裂纹敏感性。 (2)锻造性能:反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度,例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低(表现为塑性变形抗力的大小),允许热压力加工的温度范围大小,热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。可锻性:塑性和变形抗力 (3)焊接性能:反映金属材料在局部快速加热,使结合部位迅速熔化或半熔化(需加压),从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度,表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。 (4)切削加工性能:反映用切削工具(例如车削、铣削、刨削、磨削等)对金属材料进行切削加工的难易程度。 (5)热处理性能:热处理是机械制造中的重要过程之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的,所以,它是机械制造中的特殊工艺过程,也是质量管理的重要环节。 2. 机械性能:

金属和金属材料测试题及答案(word)

金属和金属材料测试题及答案(word) 一、金属和金属材料选择题 1.垃圾分类从我做起。金属饮料罐属于() A.可回收物 B.有害垃圾C.厨余垃圾D.其他垃圾 【答案】A 【解析】 【详解】 A、可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项正确。 B、有害垃圾是指造成环境污染或危害人体健康的物质,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项错误。 C、厨余垃圾用于回收各种厨房垃圾,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项错误。 D、其它垃圾是指可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项错误。 故选:A。 【点睛】 本题难度不大,了解垃圾物质的分类、各个标志所代表的含义是正确解答本题的关键。 2.有X、Y、Z三种金属,X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧气反应;如果把Y与Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化,根据以上事实,判断X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序正确的是 A.X Y Z B.X Z Y C.Z Y X D.Y Z X 【答案】B 【解析】 有X、Y、Z三种金属,X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧气反应,说明X的金属活动性最强。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化,说明Z的金属活动性比银强,Y的金属活动性比银弱,即Z>Ag>Y;则X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序为X>Z>Y。故选B。 点睛:在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此判断能否发生反应,进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。 3.下列图像分别与选项中的操作相对应,其中合理的是()

常用金属材料分类及鉴别知识

1.2 常用金属材料 金属材料来源丰富,并具有优良的使用性能和加工性能,是机械工程中应用最普遍的材料,常用以制造机械设备、工具、模具,并广泛应用于工程结构中。 金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁;有色金属是指黑色以外的金属及其合金,如铜合金、铝及铝合金等。 1.2.1 钢 钢分为碳素钢(简称碳钢)和合金两大类。 碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%~1.35%。 为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能(如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等),冶炼中有目的地加入一些合金元素(如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等),这种钢称为合金钢。 (一)碳钢 1.碳钢的分类 碳钢的分类方法有多种,常见的有以下三种。 (1)按钢的含碳量多少分类分为三类: 低碳钢,含碳量0.25%; 中碳钢,含碳量为0.25%~0.60%; 高碳钢,含碳量0.60%。 (2)按钢的质量(即按钢含有害元素S、P的多少)分类分为三类: 普通碳素钢,钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%; 优质碳素钢,钢中S、P含量均≤0.040%; 高级碳素钢,钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。 (3)按钢的用途分类分为两类: 碳素结构钢,主要用于制造各种工程构件和机械零件; 碳素工具钢,主要用于制造各种工具、量具和模具等。 2.碳钢牌号的表示方法 (1)碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)及脱氧方法符号(F、b、Z)等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高,F代表沸腾钢,b代表镇静钢,Z代表镇静钢等。如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。 (2)优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢,表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢,表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。 (3)碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质,则在数字后面加“A”。例如,T12钢,表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢,表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A,表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。 3.碳钢的用途举例 Q195、Q215,用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235、Q255,用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q275,用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345,用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。

功能陶瓷材料总复习讲解学习

功能陶瓷材料总复习

功能陶瓷材料总复习 绪论 什么是功能陶瓷?常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。 1、定义:指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。 2、分类:电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。 3、特性:性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等 4用途:在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。举例:电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。 介电陶瓷 以感应的方式对外电场作出响应,即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变,这类材料称为电介质 各种极化机制以及频率范围。 极化机制:电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化 松弛极化 频率范围:

铁电体, 晶体在某温度范围内具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向,称为铁电体。材料的这种性质称为铁电性。 电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域 铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。 电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹(如图

居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度 T>Tc 顺电相 TTc存在Ps和电滞回线。 频率色散(Frequency Dispersion) 高介电常数,大的应变 复合钙钛矿:晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据

金属陶瓷材料

金属陶瓷材料

[长春工业大学] 金属陶瓷材料读书笔记 090201 20090516 胡冰 2013/3/14 摘要:介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的基本组成和结构,其组织性能及其影响因素,综述了Ti(C,N)基金属陶瓷的研究现状,指出了未来的发展方向和应用。

Ti(C,N)基金属陶瓷的基础研究与进展 前言 TiC—Ni金属陶瓷最早出现在1929年,作为WC—Co合金的替代材料,主要用于切削加工[1]。Ti(C,N)基金属陶瓷是1931年发明的[2]。1956年,美国福特汽车公司Humenik发现在TiC—Ni基金属陶瓷中加入Mo后,可以改善Ni对TiC的润湿性,大大提高合金强度[3]。1971年Kiefer发现在TiC —Ni基金属陶瓷中引入N,并同时加入Mo2C和Mo粉,可使其获得更高的硬度、耐磨性、抗弯强度,较好的切削性能和抗氧化能力。此后,Ti(C,N)基金属陶瓷的研究越来越多。因此国内外对Ti(C,N)基金属陶瓷非常重视,进行深入系统的研究。自2O世纪8O年代以来,Ti(C,N)基金属陶瓷获得了迅速的发展,世界各国硬质合金厂先后推出了系列的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具[4]。 3O多年来,随着粉末冶金技术的发展,成分的演化趋于稳定,烧结技术的不断更新,粉末粒径的不断细化,Ti(C,N)基金属陶瓷的机械性能不断提高,Ti(C,N)基金属陶瓷发展到一个比较成熟的阶段。在日本,Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料已占可转位刀片的30%。我国在“八五”期间也研制成功多种牌号的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具,并批量上市,但性能不稳定[5]。 Ti(C,N)基金属陶瓷作为一种新型的工具材料,具有密度低、室温硬度和高温硬度都优于WC基硬质合金,化学稳定性和抗氧化性好,耐磨性好等优点。其应用填补了WC硬质合金和陶瓷刀具之间高速精加工和半精加工的空白,既适用于高速精加工,又适用于半精加工和间断切削加

金属和金属材料教材分析

第八单元金属和金属材料教材分析 【单元教材概览】 ⑴本单元在初中化学《新课程标准》内容中:身边的化学物质—金属与金属矿物、物质的化学变化—认识几种化学反应(置换反应)、金属活动性顺序、及有关含杂质的化学方程式计算。 ⑵本单元主要围绕金属的性质、冶炼、防蚀、回收与利用等内容呈现学习情景和素材,强调学生从生产、生活中发现问题并获取信息。强调学生通过探究性学习获取知识。 ⑶本单元是教材中首次出现的系统研究和认识金属及合金的性质、冶炼、金属保护和用途的内容。通过前几单元的学习,学生对物质的组成及表示方法、质量守恒定律、化学方程式等基础已经有了一定的了解,对化学实验等探究性学习活动已经有了一定的实践体验。在此基础上安排了本单元内容,既能使学生用化学用语描述物质的性质和变化。又能让学生进一步学习和运用探究学习的方法。 【知识结构透视】物理性质 1、存在金纯金属 与氧气反应 2、回收利用属化学性质与酸反应置换反应 与硫酸铜反应金属活动顺序 金属资源3、冶炼材性能 合金 4、有关含杂质料用途 的计算问题 金属的锈蚀的条件 【单元目标聚焦】 1、知识与技能目标 了解金属的物理特征,能区分常见的金属和非金属;认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。知道常见的金属(铁、铝、铜)与氧气的反应;初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应,以及与部分盐溶液的置换反应,能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断,并能解释日常生活中的一些现现象。知道一些常见金属(铁、铝)等矿物;了解从铁矿石中将还原出来的方法。了解常见金属的特性及其应用,认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性;知道生铁和钢等重要的合金。知道废弃金属对环境的污染,认识回收金属的重要性。会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 2、过程与方法 ⑴通过对生活中常见的一些金属材料选择的讨论引导学生从多角度分析问题。 ⑵通过金属活动顺序探究实验,让学生进一步学习和运用探究性学习方法。 3、情感态度与价值观 ⑴通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 ⑵引导学生主动参与知识的获取过程,学习科学探究的方法,培养学生进行科学探究的能力。 ⑶通过废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识。认识金属资源保护的重要性,让

现代陶瓷材料发展及应用.

现代陶瓷材料发展及应用 摘要:本文简述了现代技术陶瓷最新研究、发展动态以及在实际中的应用,其中包括结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷三个部分。还介绍了绿色陶瓷的发展及前景,科 学家试图使陶瓷生产与环境和谐完美的结合,开发出新型的绿色陶瓷材料。 关键词:陶瓷材料绿色陶瓷碳化硅晶须切削刀具氧化铝非氧化物陶瓷功能陶瓷结构陶瓷陶瓷基复合材料发展应用环境和谐 参考文献:《陶瓷材料概述》《现代技术陶瓷展与应用》《绿色陶瓷的发展前景》《陶瓷生产与环境和谐》 我国是一个具有悠久历史的陶瓷古国,在世界长期享有盛誉。当今陶瓷可以说已然成为了对我们生活产生重大影响的一门重要学科。近半个多世纪以来,随着先进陶瓷材料的研究和开发,在与人类生活息息相关的各个领域,如电子、通讯、能源、交通、宇宙探索和国家安全等,都能找到陶瓷的身影。可以说现代人的生活离不开陶瓷,陶瓷的进步给人类带来的是生活方式的日新月异。 陶瓷材料一般分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。传统陶瓷是指用天然硅酸盐粉末(如黏土、高岭土等为原料生产的产品。因为原料的成分混杂和产品的性能波动大,仅用于餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料(如地砖、水泥等,而不适用于工业用途。现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。 现代陶瓷材料主要有三大领域:结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷。 一、结构陶瓷 同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3,因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合

金属材料分类概览

一.金属材料分类 1.黑色金属钢铁 2.有色金属通常指铜、铝、铅、钛

三.金属材料力学性能代号及含义

1.钢板 a.按轧制方法分为:热轧、冷轧 b.按性能及用途可分为: ①碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带,一般厚度不大于4mm。 ②碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带,厚度不大于4mm。 ③碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带,4-200mm钢板及小于25mm钢带。 ④优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带,厚度不大于4mm。 ⑤优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带,厚度不大于4mm。 ⑥合金结构钢薄钢板,厚度不大于4mm的热轧或冷轧。 ⑦锅炉用钢板 ⑧压力容器用钢板 ⑨不锈钢冷轧或热轧钢板 ⑩耐热钢板 ?花纹钢板 2.型钢 ①热轧扁钢,厚度3-60,宽度10-150。 ②碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢 ③热轧角钢,分为等边及不等边,宽度20-200。 ④热轧槽钢,宽度50-300。 ⑤热轧工字钢,高度100-560。 ⑥热轧T型钢,宽度100-300。 ⑦冷弯空心型钢。 3.钢管 A.直缝电焊钢管(GB/T 13793—1992) a.以热轧或冷轧钢带,经焊接或焊后冷加工方法制造。钢管以不热处理状态交货。 b.规格:直径5.0—121,壁厚0.5—3.5。 c. a.以热轧或冷拔(轧)管加工,有热轧或热处理状态交货。 b.规格:直径6.0—245,壁厚0.25—24。 c.

4.钢丝 材料可有多种材料加工而成, a.普通结构钢丝:Q195、Q215、Q235主要制钉及建筑用。 b.优质碳素结构钢丝:08F、10F、15、20、25、35、40、45、50,冷拉状态交货,可后热处理, c.碳素弹簧钢丝:65、70、75、85,一般淬火—回火状态交货,可后热处理。 d.合金结构钢丝:15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等。交货状态有冷拉—L,退火—T,可热处理。 e.不锈钢丝:0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L。后缀RQL表示 软拉(R)—钢丝进行光亮热处理和热处理后酸洗或类似的处理。 轻拉(Q)—钢丝热处理后进行小变形程度的拉拔。 冷拉(L)—钢丝热处理后进行常规拉拔。 f.电阻电热合金丝:Cr15Ni60、Cr20Ni80 、Cr30Ni70、1Cr13Al4,热处理后软态交货。五.钢铁材料的热处理 热处理是为了达到材料的使用目的,发挥材料各种元素的作用,调整材料的强韧性,以及加工工艺的需要。 1.热处理工艺分类: a.淬火—加热至相变到奥氏体组织后快速冷却得到马氏体组织,目的为了提高硬度。 b.回火—低温回火,目的是去除应力;中温回火及高温回火是为了调整材料的强韧性。通常在一定温度下保温一段时间后已一定的速度冷却。 c.退火—降低材料硬度,便于加工及成形,有完全退火和不完全退火之分。加热保温后慢速冷却。 d.正火—提高材料硬度,加热后空冷。 e.调质—达到需要的强韧性或加工工艺的需要。先淬火后回火,是两个工艺的合并。 f.渗碳—提高材料的表面硬度。通常使含碳量在0.3%以下的材料在表面1mm左右深度提高到1%左右。 g.氮化—提高材料的表面硬度,或耐腐蚀性。通常使含碳量在0.4%左右的材料在表面0。2mm 左右深度形成氮化层,表面硬度可达到HRC70以上。 2.按种类有: a.常规热处理—如淬火、回火、退火、正火、调质。 b.化学热处理—如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、表面陶瓷。 c.真空热处理—使用真空设备的热处理,优点是无氧化及脱碳,热处理变形小。 3.使用设备有: a.箱式炉—使用电热丝或碳棒加热,电热丝炉使用温度可在低于950度以下使用,功率一般在3-200KW,用途广泛,可用于淬火、回火、退火,使用成本低。 b.盐浴炉—用硝盐加热,有高、中、低温炉,可高温加热到1300度,用于淬火、回火、退火。加热速度快,氧化脱碳小,利于防止晶粒粗大,可大批量多品种生产。 c.燃气炉—使用煤气或其它气体加热(如乙炔气等),可用于大型零件在炉内加热正火、退火或锻造,及局部加热用。 d.井式炉—使用电热丝加热,用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化。 e.真空炉—使用电热丝加热,用于淬火、回火、退火, f.箱式多用炉—使用电热丝加热,用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化,可进行大批量多品种生产。

新型陶瓷材料的应用与发展

新型陶瓷材料的应用与 发展 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

新型陶瓷材料的应用与发展摘要:本文首先简单介绍了传统陶瓷材料向现代新型陶瓷材料转变的过程,新型陶瓷材料克服了传统陶瓷本身内部的缺陷,故使其性能大大提高,扩大了应用领域。然后论述了新型陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷,以及它们耐高温、生物相容性能、电磁性、质量轻等特性及各自的应用领域,重点讨论了新型陶瓷材料在航空航天、军事、生物工程、电子工业等的应用,最后简单说明了新型陶瓷材料的近况和发展趋势。 关键字:新型陶瓷材料应用发展 引言:在当今科技高度发展的工业社会,每一项工业化的成就都与材料科学、材料的制造及实际使用有着密不可分的关联,它使得某些新的科学设想、构思及生产过程得以实现。离开了材料科学与材料工业,世界上的许多科学创造和发明都是难以实现或达到的。陶瓷材料是继金属材料,非金属高分子材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的一种,因为它同时兼有金属和高分子材料两者的共同优点,此外在不断的改性过程中,已使它的易碎裂的性能有了很大的改善。因此,它的应用领域和各类产品都有一个十分明显的提高。 1.传统陶瓷材料到新型陶瓷材料的演变 陶瓷一词(Ceramics) 来源于古希腊Keramos 一词,意为地球之神。传统的陶瓷材料含意很广泛,它主要指铝、硅的氮化物,碳化物,玻璃及硅酸盐类。虽然传统陶瓷具有一定的耐化学腐蚀特性和较高的电阻率、熔点高,可耐高温,硬度高,耐磨损,化学稳定性高,不腐蚀等优点。但它也存在着塑料变形能力差,易发生脆性破坏和不易加工成型等缺点,这些原因大大地限制了在工业的应用范围,特别是在机械工业上的应用。而在电器上的应用也主要局限在高压电瓷瓶及其绝缘体部件等少数几个方面。 为此人们开展对传统的陶瓷材料进行改性研究和有关材料的人工合成开发,现代合成技术已经能够通过物理蒸发溅射(Vapor processing) 溶液法(Aqueous precipitation) 溶胶—凝胶技术(Solgel-technology) 及其它先进技术改造传统陶瓷或人工合成极少缺陷的陶瓷材料,其中较为重要的有Si3N4 ,A12O3 等。合成的陶瓷材料与传统陶瓷材料相比,它的性能大大提高,与其它材料相比,在同样强度下这些材料具有良好的化学、热、机械及摩擦学(tribology)特性。它质轻,可以耐高温,硬度高,抗压强度有时超过金属及合金,具有较强的抗磨性和化学隋性、电及热的绝缘性都相当好,特别是由于采用纯净材料,消除了缺陷( eliminate-defects) , 它的易脆性( brittleness) 得到了极大的改善,因此其应用,特在现代机械业的应用日益广泛。目前巳有大量的新型陶瓷材料被用于工业高温抗磨器件、机械基础元器件,除此之外,电子及电信行业,生物医疗器件乃至于陶瓷记忆材料,超导陶瓷等应用都与新型陶瓷材料的研制与开发有关。 2.新型陶瓷材料特性与分类 新型陶瓷材料按照人们目前的习惯可分为两大类,即结构陶瓷(Structural ceramics)(或工程陶 瓷)和功能陶瓷( Functional ceramics),将具有机械功能、热功能和部分化学功能的陶瓷列为结构陶瓷, 而将具有电、光、磁、化学和生物体特性,且具有相互转换功能的陶瓷列为功能陶瓷。随着科学技术的发展, 各种超为基数和符合技术的运用,材料性能和功能相互交叉渗透,确切分类已经逐渐模糊和淡化。根据现代科 学技术发展的需要,通过对材料结构性能的设计,新型陶瓷材料的各种特性得到了充分的体现。 3.新型陶瓷的应用与发展 新型陶瓷是新型无机非金属材料, 也称先进陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷、精细陶瓷, 为什么能得到高 速发展, 归纳起来有四方面原因:①具有优良的物理力学性能、高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震 而且在热、光、声、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能, 某些性能远远超过现代优质合金和高分子材料, 因而登上新材料革命的主角地位, 满足现代科学技术和经济建设的需要。②其原料取于矿土或经合成而得, 蕴藏量十分丰富。③产品附加值相当高, 而且未来市场仍将持续扩展。④应用十分广泛, 几乎可以渗透到各 行各业。 应用领域 功能陶瓷主要在绝缘、电磁、介电以经济光学等方面得到广泛应用;结构陶瓷除了耐低膨胀、耐磨、耐腐 蚀外,还有重量轻、高弹性、低膨胀、电绝缘性等特性。因而在很多领域得到应用应该是以陶瓷燃气轮机为代 表的耐高温陶瓷部件陶瓷广泛用于道具及模具等耐磨零件,这方面的应用主要是利用陶瓷的高硬度、低磨耗 性、低摩擦系数等特性。另一方面,陶瓷材料具有其他材料所没有的高刚性、重量轻、耐蚀性等特性,从而被 有效地应用在精密测量仪器和精密机床等上面。另外,因为陶瓷材料具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性,在生 物工程以及医疗等方面也得到广泛的应用。下面将分几方面来介绍新型陶瓷材料的应用领域。 1)航空航天材料:陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites) 当前耐高温材料已经成为航天先进材料中的由此岸优先发展方向,材料在高温下的应用对航天技术特别 是固体火箭等领域具有极其重要的推动作用。随着航空技术的发展气体涡轮机燃烧室中燃气的温度要求越来越高,并更紧密地依赖于高温材料的研究开发,而先进陶瓷及其陶瓷基复合材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀质 量轻等优异性能,是最具有希望代替金属材料用于热端部件的候选材料[4]。为此世界各国开展对陶瓷发动机的 研究工作。美、欧、日等越来越多的人体涡轮机设计者们开始用陶瓷基复合材料来制作旋转件和固定件。当前 对高温结构陶瓷的研究主要集中于Sic、Si3N4、Al2O3和ZrO2等,尤其以Si3N4高温结构陶瓷最引人注目。这类 陶瓷的综合性能较突出,它们有良好的高温强度,已经在航空涡轮发动机等方面得到了应用,非常适用于制作

金属材料ABC分类细则

一.总则 为加强采购物资(原材料、外购外协件、生产辅料)的质量管理,确保采购物资质量特性满足生产需求,特制定本分类细则。 二.分类要求明细 (一)A类物资:构成最终产品的一部分,对产品功能、使用及安全性能有直接或重大影响的采购或外协物资。主要A类物资分类明细如下: 等等。 三、报检要求 (一)A、B类物资到货后物资供应部门或生产制造部门应及时向质量检验部门报检;必要时须提供图样,以便检查。 (二)A类物资报检需要提供《检验通知单》、合格证或质量证明书(包括检验报告)、MA 证(属MA管理的)、生产许可证(属生产许可证管理的)、防爆证(属防爆产品的)等有效证件。 (三)B类物资报检需提供《检验通知单》、合格证或质量说明书(包括检验报告)、MA 证(属MA管理的)、生产许可证(属于生产许可证管理的)等有效证件。 四. 检验要求 (一)A、B类采购物资检验时,质检员首先查看报检资料是否齐全,随机资料和附件是否齐全。

(二)A、B类物资其他检验项目按相关标准、技术协议、图样及检验规程执行。 (三)C类物资一律由物资供应部库管员对其质量证明材料、外观、包装、数量等项目进行检查,其结果作为最终验收依据,合格后登记入库。 所有采购物资经检验合格后方可入库、投入使用。 锻件外观质量检验规范 (一)目的。规范企业内部对锻件外观检验的要求,指导员工更好的做好锻件外观质量工作 (二)使用范围。适用本企业内部及外购外协锻件的外观质量检验 二 (一)锻件尺寸公差必须符合图样、工艺要求,不允许有加工余量超差、过烧、脱碳、白点、锻伤、折叠、夹层、结疤、夹渣、内外裂纹等锻造缺陷。 (二)锻件表面不允许有飞边、毛刺、弯曲、变形等影响使用的外观缺陷。锻件表面应清楚氧化皮,对残留飞边尖角进行打磨修钝。 (三)对有加工符号的部位,必须按工艺留有一定的加工余量。需要机加工的锻件表面,确认缺陷深度能保证留有机械加工余量的50%以上时,允许不清楚。 (四)不进行机加工的锻件表面,缺陷整修后最大深度不得超过该尺寸下偏差,整修处必须平滑。 (五)锻件的表面缺陷深度超过机加工余量时,重要的零件若需补焊,必须取得技术部门同意,并给出补焊工艺,方可进行补焊。 (六)锻件应没有白点,当在一个锻件上发现白点时,则与该锻件同一炉钢并同一炉热处理的整批锻件应逐个进行白点检查。 机加工件外观质量检验规范 一、目的及适用范围 (一)目的。规范企业内部对机加工件外观检验的要求,指导员工更好地做好各类机加工件外观质量工作。 (二)适用范围。适用本企业内部或外购、外协各类机加工外观检验。 二、检验细则 (一)机加工尺寸部分全部按照图样要求,不允许超差 (二)未经机械加工的表面不允许有裂纹、折叠等缺陷。 (三)经机械加工的表面不允许有裂纹、锈蚀、磕碰伤、划痕等缺陷。 (四)工件加工后,毛刺修光,棱角倒钝,过度处应为圆角或倒角。 (五)工件加工后,必须清除铁屑和油污。 (六)机加工件加工后,不允许落地,擦拭干净,摆放整齐。 结构件外观质量检验规范 一、目的及适用范围 (一)目的。规范企业内部对结构件对外观检验的要求,指导员工更好地做好各类结构件外观质量工作。 (二)适用范围。适用于本企业内部及外协各类结构件外观检验。 二、检验细则 (一)下料结构件外观检验:

功能陶瓷材料概述

功能陶瓷材料概述 功能陶瓷由于其在电、磁、声、光、热、力等方面优异的性能,广泛应用于电子电力、汽车、计算机、通讯等领域,在科学技术发展和实际生产生活中发挥着越来越重要的作用。主要阐述了功能陶瓷电学、光学、磁学、声学、力学等基本性质,并介绍了功能陶瓷的种类和应用以及未来发展趋势。 标签: 功能陶瓷;性质;应用 1 前言 功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料。它有别于我们所熟知的日用陶瓷、艺术陶瓷、建筑陶瓷等,而是指在电子、微电子、光电子信息和自动化技术以及能源、环保和生物医学领域中所使用的陶瓷材料。功能陶瓷以其独特的声、光、热、电、磁等物理特性和生物、化学以及适当的力学等特性,在相应的工程和技术中发挥着关键作用,如制造电子线路中电容器用的电介质瓷,制造集成电路基片和管壳用的高频绝缘瓷等。 2 功能陶瓷基本性质 功能陶瓷是利用其对电、光、磁、声、热等物理性质所具有的特殊功能而制造出的陶瓷材料。其电学、光学、磁学、声学、热学、力学等性质是研究和运用的重点。功能陶瓷的这些性质与其组成、结构和工艺等有着密切关系。 功能陶瓷电学性质可以用电导率、介电常数、击穿电场强度和介质损耗来表示,是功能陶瓷材料很重要的基本性质之一。光学性质指其在可见光、红外光、紫外光及各种射线作用时表现出的一些性质。表征磁学性质的参数有磁导率、磁化率、磁化强度、磁感应强度等。材料在外力作用下都会发生相应的形变甚至破坏,有必要研究材料的力学性能,功能陶瓷材料也具有弹性模量、机械强度、断裂韧度等表征力学性能的参数。 3 功能陶瓷种类及其应用 功能陶瓷的发展始于20世纪30年代,经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程,目前已发展成为性能多样、品种繁多、使用广泛、市场占有份额很高的一大类先进陶瓷材料。目前已经研究比较深入并大量使用的功能陶瓷有绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷和结构陶瓷等,下面将介绍几种主要的功能陶瓷及其应用。 3.1 绝缘陶瓷

金属与陶瓷的润湿性概述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/cf13974525.html, 金属与陶瓷的润湿性概述 作者:刘娟娟苟小斌 来源:《城市建设理论研究》2013年第24期 摘要:研究金属对陶瓷的润湿性对开发新型金属—陶瓷体系,探寻和发展材料的制备技术,制备高性能金属—陶瓷复合材料有着重要的现实意义。本文阐述了润湿性的分类、界面化学反应对金属—陶瓷润湿性和陶瓷材料性能的影响,并介绍了润湿性研究的实验研究方法,探讨改善润湿性的途径。 关键词:金属—陶瓷;接触角;化学反应;润湿性 中图分类号:TL25 文献标志码:A 文章编号: 1 引言 金属—陶瓷复合材料作为一种以一种或多种陶瓷相为基体,以金属或合金为粘结相的复合材料[1],如何发挥其中陶瓷相基体的优良性能一直是科研人员研究的重点方向。其中陶瓷与 金属润湿性的好坏很大程度上决定了金属—陶瓷复合材料综合性能的发挥,因此金属—陶瓷复合材料研究的热点在于开发新型金属—陶瓷体系、改善金属—陶瓷界面结合状况以提高材料综合性能,这一切都是建立在金属对陶瓷具有良好的润湿性的基础之上。研究金属对陶瓷的润湿性对制备高性能金属—陶瓷复合材料有着重要的现实意义。金属陶瓷复合材料的研究还处于初期阶段。研究较多的有金刚石、石墨、SiC、Al2O3、ZrO2、TiC等陶瓷相和金属合金所组成 的体系。由于陶瓷和金属的晶体类型及物理化学特性的差异,两者的相容性很差,绝大部分液态金属都不能润湿陶瓷,因此如何改善金属与陶瓷的润湿性,从而改善材料的综合性能性能成为当前材料制备中的一个重要问题。 2 润湿性的分类 根据陶瓷—金属的界面结合情况,金属对陶瓷的润湿过程可分为非反应性润湿和反应性润湿。 非反应性润湿是指界面润湿过程中不发生化学反应,润湿过程的驱动力仅仅是扩散力及范德华力。其中液态金属的表面张力是决定液态金属是否能在固相陶瓷表面润湿的主要热力学参数。一般此类润湿过程进行得很快,在很短的时间内就能达到平衡;且温度和保温时间对润湿性影响不大。非反应性润湿体现出对体系成分的不敏感性。添加合金元素对改善金属—陶瓷润湿性有较大的影响,其机制为合金元素在液态金属表面及固—液界面的吸附和富集,降低了液态金属表面张力及固—液界面张力。如在Cu中添加Cr不但降低液态金属表面张力,且Cr在金属—陶瓷界面偏聚造成界面张力降低,从而有效地降低Cu对ZrO2的接触角。

金属材料的分类及牌号

金属材料的分类及牌号 焊接基础、热处理 葛兆祥1 2 江苏省电力试验研究院有限公司 江苏省电机工程学会金属材料与焊接专委会 金属材料分类及牌号 金属材料的种类很多,常用的有钢、铁,铝及其合金,铜及其合金,钛及其合金,镁及其合金,锆及其合金,镍及其合金等。在我们电力系统,应用最多的还是钢和铁。所以,今天我们主要讨论钢和铁的有关内容。 一、铸铁 1、特点 铸铁与钢相比强度较低,塑性、韧性较差。但是具有良好的: ▇耐磨性 ▇吸震性 ▇铸造性、 ▇可切削性 铸铁的焊接性差,因此,影响了它的发展。但是随着焊接技术的发展,铸铁(设备)的焊接也取得了很大的成功,获得了很大的经济效益。 2、铸铁的分类 铸铁是含碳量为2%~4.5%的铁碳合金。在铸铁的化学成分中还有Si、Mn及S、P等杂质。为了改善铸铁的性能,常在铸铁中加入Ni、Cr、Mn、Si、V、Ti、Mg等元素,成为合金铸铁。 按照C在铸铁中存在的状态和形式的不同,可将铸铁分为五类: ▇白口铸铁 C在铁中绝大部分以渗碳体(Fe3C)的形式存在,断口呈白色而得名。渗碳体硬而脆,无法加工,故应用不广。主要用于轧辊、不需要加工的耐磨件等。 ▇灰口铸铁C以片状石墨存在,其断口呈暗灰色而得名。普通灰铁石墨较粗,如在浇注之前的铁水中加入少量的硅铁或硅钙等孕育剂,进行孕育处理,促使石墨自发形核,可使粗片状石墨细化,形成孕育铸铁。

▇可锻铸铁 C团絮状石墨存在,是将白口铁经长时间石墨化退火,使渗碳体分解形成石墨并呈团絮状分布于基体内,因其韧性较好故称可锻铸铁。可锻铸铁是由炼钢生铁在900~1000℃的温度下经过2~9天长时间的退火形成。 ▇球墨铸铁 C以球状石墨存在,故称球墨铸铁。这是铁水中加入纯镁或稀土镁合金等球化剂而获得,具有较高的强度和韧性,可通过热处理改善力学性能,可制造强度高,形状复杂的铸件。 ▇蠕墨铸铁 C以蠕虫状石墨存在,浇注前在铁水中加入稀土硅铁、稀土镁钛等蠕化剂,促使C形成蠕虫状。 ▇铁合金 铁合金是Fe和其它一定量的合金元素组成的合金。它是炼钢原料之一,也是焊接冶金必不缺少原材料。炼钢和焊接时作为脱氧剂或渗合金剂加入,起到脱氧、渗合金等作用,改善钢材和焊缝的性能。 ○常用铁合金 ――SiFe 硅铁分别有含硅95%、75%、45%的几种,也有12%的贫硅铁、硅铝合金、硅钙合金,硅锰合金。 ――MnFe 按含碳量分为碳素锰铁(含碳量7%),中碳锰铁(C1.5~1.0%),低碳锰铁(C0.50%)。 ――CrFe 按含碳量分为碳素铬铁(C8~4%),中碳铬铁(C4~0.5%),低碳铬铁(0.5~0.15),微碳铬铁(C0.06),超微碳铬铁(C<0.03),金属铬、硅铬合金。 3、铸铁组织 铸铁组织与化学成分和冷却速度有关 ――化学成分影响 ▇有些元素能促使石墨化,如C、Ni、Si、Al、Cu等; ▇有些是阻止石墨化元素,如S、V、Cr等。 在铸铁中,C以石墨形式析出的过程称为石墨化。 ――冷却速度的影响 ▇冷却速度很快时,便形成以珠光体和渗碳体(为基体),构成白口铁; ▇冷却速度足够慢时,便形成以铁素体为基体的片状石墨分布的灰口铸 ▇介于两者之间,形成以珠光体为基体和石墨组成灰口铁或珠光体和铁素体为基体灰口铁。 4、铸铁的牌号和力学性能 铸铁的牌号在GB/T5612-1985中作了相应的规定。规程对化学成分不做明确规定,仅规

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