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。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)∶7

3.闫康平,工程材料 化学工业出版社，1998

4.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)∶7

7.于道成,经幼苹.现代技术陶瓷，1998；增刊∶806

8.程 逵,沈 颌，黄丽平等.现代技术陶瓷，1998；增刊∶801

9.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)