玻璃陶瓷的特性与用途
第 2 章 陶瓷和玻璃材料
新兴材料 53、精细控制下的煅烧以获得微细陶瓷粒子。
溶胶－凝胶法可用来制备陶瓷和玻璃，其产物可以是纤维、也可以是粉末。
蒸馏提纯的醇盐（由金属氧化物与酒精反应形成）的水解也是溶胶－凝胶法的一个变量。
从溶体中沉淀出的氢氧化物是形状统一的球形亚微米粒子，而烧结不会明显改变这些人们期望的特征。
尽管溶胶－凝胶法的处理成本较高、生产周期也很长，但因溶体制备、成型和烧结工艺简便，形成的陶瓷性能突出，对于氧化物粉末，诸如氧化铝、氧化锆和氧化钛等，它仍不失为一种颇具吸引力的制备方法。
近来，关于溶胶蒸发相的方法成为研究热点，它可以获得粒径小至10~20nm 的微细陶瓷粉末(如氧化物、碳化物、氮化物、硅化物和硼化物等)，这种方法需要一个具有高能量输出的蒸发热源，如电弧、等离子射流或者激光束等，而粉末在载气中致密化后被碰撞过滤器或静电收集器从气流中分离出来，有时在化学气相沉积（CVD ）工艺中，会直接在基体上致密化成膜。
先进陶瓷材料的制备往往分为多个步骤或数段操作，每个操作由若干交互作用的变量(时间、温度、压力等)决定，这些变量通过对材料宏观和微观组织的特殊作用机制影响最终产品的质量。
当延性良好的金属材料通过塑性变形成型时，每一步的加工都会对材料施加载荷并可以暴露材料的缺陷(例如：奥氏体不锈钢具有冷拔加工到细小皮下注射针头尺寸的能力，就强有力地证明了其组织结构的完整性)。
单个陶瓷粒子通常是脆性不可变形的，因此，陶瓷材料的制备流程一般会避免塑性变形加工；同时，因缺陷会在加工后继续存在，但变得不可见或会导致实际上的局部破坏，也存在巨大的固有风险。
先进陶瓷的最终性能对各种形式的结构性异质是高度敏感的，特种陶瓷和高新产品技术的进步使得无损监测技术在陶瓷制备的关键阶段得到长足的应用。
在先进陶瓷的设计阶段，应特别强调对整个产品制备计划应用下列指导方针： 1、先驱体材料，特别是超细粉末，应科学地确定其特征参数； 2、每一步工艺操作都应该精确地研究和控制； 3、应将整个操作流程与无损检测技术有机结合。
【高中化学高考第一轮考点复习】玻璃、陶瓷和水泥
新型结构陶瓷除氮化硅陶瓷外，还有很多品种，如 碳化硼陶瓷、二氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、钠米陶瓷等 等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事 业等方面。
第三部分、水泥
主要 主要 反应 主要成分 原料 设备 条件
主要 性能
普 通 水 泥
粘土和
石灰石，水泥
加适量 回转 石膏 窑
硅酸三钙
高温 硅酸二钙
2、烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧 化态不同，颜色也不同
高温结构陶瓷 思考： 1、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车 零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么? （答案：缺水） 2、汽车行驶时，为什么经常要加水? （答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金 属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷 却。）
陶瓷工业
澳门博物馆中佛山石湾瓷器
第七届亚洲艺术节中展示的石湾陶艺
二、陶 瓷
1、原 料：
黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）
2、生产过程： 混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器
3、反应条件：高温
4、种类： 土器、陶器、瓷器等
5、主要性能：
抗氧化、抗酸碱、耐高温、绝缘、易成型等
设问： 1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？ （答案：陶都——江苏宜兴 瓷都——江西景德镇） 2、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？ 怎样弥补？ • 表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。 • 烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。
中国水泥工业明天更美好
抚今追昔，我国水泥工业在过去的岁月里经历了曲折而 又辉煌的发展历程。 1892年，启新水泥厂在唐山建立，拉开了我国水泥工业 发展的序幕。但由于战乱不断和外来侵略，到1949年新 中国成立时，我国水泥生产技术仍非常落后
玻璃陶瓷的结构和性能研究
玻璃陶瓷的结构和性能研究玻璃陶瓷是一种具有特殊结构和优异性能的材料，广泛应用于建筑、电子、化工、医疗等领域。
在本篇文章中，我们将探讨玻璃陶瓷的结构及其对性能的影响，并重点讨论其机械性能、热性能和光学性能。
玻璃陶瓷的结构主要由非晶相和晶相组成。
非晶相是指无规则排列的原子或分子，具有非晶体的特性；晶相则是指有序排列的晶体结构，具有晶体的特性。
这种结构的特殊性使得玻璃陶瓷既保留了玻璃的无定形性，又具备了陶瓷的高硬度和抗压性能。
从机械性能方面来看，玻璃陶瓷具有较高的硬度和强度。
其硬度通常在6至9之间，相比于一般的玻璃材料更具有抗刮擦和耐磨损的能力。
而强度方面，则依赖于玻璃陶瓷中晶相的含量与形态，晶相的存在可以增加材料的韧性和强度。
因此，在制备玻璃陶瓷时，可以通过控制晶相的形成和分布来调节其机械性能。
热性能是玻璃陶瓷另一个重要的性能指标。
与普通玻璃相比，玻璃陶瓷具有更低的热膨胀系数和更高的热稳定性。
这使得玻璃陶瓷能够在极端温度条件下保持相对稳定的形状和性能，广泛应用于高温环境中。
此外，玻璃陶瓷还具有较好的导热性能和耐高温性能，可用于制造高温传感器和耐火材料。
光学性能也是玻璃陶瓷的一大特点。
玻璃陶瓷具有较高的透明度和较低的光波导损耗，使其在光学器件领域有着广泛的应用。
玻璃陶瓷的结构可以控制光的传播和散射，从而使其具备了优异的光学性能。
此外，玻璃陶瓷还具有较好的抗辐射性能，使其在核工业等领域得到了广泛应用。
除了上述性能以外，玻璃陶瓷还具备一些其他的特点。
例如，玻璃陶瓷具有化学稳定性高、阻燃性好、抗腐蚀性强等优点。
这使得玻璃陶瓷成为一种理想的材料选择，能够满足各种特殊环境下的需求。
尽管玻璃陶瓷具有许多优异的性能，但其制备过程较为复杂，成本较高，限制了其在某些领域的广泛应用。
为了进一步推动玻璃陶瓷的发展，研究人员需要不断探索新的制备方法、改善其性能，并寻求与其它材料的复合应用。
总之，玻璃陶瓷是一种独特的材料，具有特殊的结构和优异的性能。
玻璃陶瓷介绍文案
玻璃陶瓷介绍文案玻璃陶瓷是一种新型的耐高温、耐腐蚀、无毒环保的材料，被广泛应用于玻璃制造、电子、化工、制药等行业。
以下是关于玻璃陶瓷的详细介绍：一、定义玻璃陶瓷又称高硼硅玻璃，其主要成分是硅酸盐和氧化硼，通过高温烧结而成。
玻璃陶瓷的物理性质、化学性质和热学性质十分稳定，因此广泛应用于高科技领域。
二、特性1.耐高温性能突出:玻璃陶瓷具有较高的软化点和良好的耐热性，可耐受高温达1500℃以上的条件，同时具有良好的稳定性和抗震性。
2.耐腐蚀性强:玻璃陶瓷在强酸、强碱、氧化剂和还原剂等化学物质的作用下具有很强的抗腐蚀能力，与材料接触时不会释放有毒物质。
3.良好的绝缘性能:玻璃陶瓷具有优异的绝缘性能，可在高温、高压条件下保证电气绝缘。
4.高强度和耐磨性:玻璃陶瓷的硬度高、强度大、耐磨性好，耐冲击性强。
5.透明度高:玻璃陶瓷透明度高，可作为光学元件使用。
三、应用1.玻璃陶瓷密封件：玻璃陶瓷密封件广泛应用于电子、微电子、压电、真空、生物医学等领域的封装、连接、隔离和支撑等方面。
2.玻璃陶瓷塔板：玻璃陶瓷塔板应用于化学工业的分离和纯化过程中，因其具有良好的耐腐蚀性、低压降、低阻力等特点。
3.玻璃陶瓷光学元件：玻璃陶瓷可制成透镜、棱镜、窗口、反射镜等光学元件，广泛应用于半导体制造、激光技术、医学影像、太空探测等领域。
4.玻璃陶瓷保温材料：可以根据不同的应用场景，设计制造不同形状和尺寸的保温材料。
总之，玻璃陶瓷作为一种新型材料，具有很多优良的物理、化学和机械性质，并广泛应用于电子、化工、医疗等领域，将会在未来得到更广泛的使用。
玻璃和陶瓷的领域用途
玻璃和陶瓷的领域用途玻璃和陶瓷是两种常见的无机材料，具有广泛的应用领域。
以下是玻璃和陶瓷在不同领域的用途：1. 建筑和装饰领域：玻璃在建筑和装饰领域中应用广泛。
例如，玻璃窗可以提供采光和通风，并为室内提供天然的光线。
玻璃还可以用于制作隔断、门、幕墙等。
另外，玻璃的透明性和光泽性使其成为装饰材料的理想选择，可以用于制作花瓶、灯具、餐具等。
陶瓷在建筑领域中也有广泛应用。
例如，瓷砖是一种常见的地板和墙壁装饰材料，因为其防水、耐火和易清洁的性能。
陶瓷砖还可以制成各种各样的花纹和颜色，满足不同的装饰需求。
此外，陶瓷还可以用于制作洗手盆、马桶等卫生设备。
2. 化工和制药领域：玻璃在化工和制药领域中起到了重要作用。
由于其耐腐蚀性和不易受化学物质影响，玻璃容器广泛用于存储和运输化学试剂和药品。
例如，实验室中常用的试管、烧杯、瓶子等都是由玻璃制成的。
此外，玻璃还可以用于制作反应器、蒸馏装置等化工设备。
陶瓷在化工和制药领域中也有应用。
陶瓷具有优异的耐高温性能，可以耐受高温反应和热震，因此在化工反应器和炉窑等高温设备中广泛应用。
此外，陶瓷具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性，可以用于储存酸碱等化学物质。
3. 汽车和航空航天领域：玻璃在汽车工业和航空航天领域有重要应用。
汽车前挡风玻璃、侧窗玻璃和后视镜都是由玻璃制成的。
随着技术的发展，玻璃不仅可以提供基本的采光和视觉功能，还可以具备声学隔绝、防紫外线和隐私保护等特殊功能。
在航空航天领域，玻璃可以用于制作舷窗、仪器面板和照明设备等。
陶瓷在汽车和航空航天领域中也有广泛应用。
由于其高强度、低密度和耐高温性能，陶瓷可以用于制作发动机部件、刹车盘和催化器等汽车零部件。
在航空航天领域，陶瓷可以用于制作发动机的涡轮叶片、热隔板和导电涂层。
4. 电子和光学领域：玻璃在电子和光学领域有广泛应用。
平板显示器、电视和手机屏幕都采用了不同种类的玻璃。
由于其透明、平整和无色的特点，玻璃可以用于制作光学仪器、透镜、放大器和投影仪等。
玻璃和陶瓷的特性和制作
玻璃和陶瓷的特性和制作一、玻璃的特性1.玻璃是一种非晶态材料，主要由硅酸盐、二氧化硅和碱金属等成分组成。
2.玻璃具有透明度高、硬度大、脆性好、化学稳定性好等特性。
3.玻璃的熔点较高，一般为1500℃左右，但具体熔点因玻璃成分的不同而有所差异。
4.玻璃具有良好的导热性和绝缘性。
5.玻璃对光的折射率较高，可用于制造眼镜、显微镜等光学仪器。
二、陶瓷的特性1.陶瓷是一种由天然矿物质或合成原料经高温烧结而成的材料，主要由氧化物、硅酸盐等成分组成。
2.陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐高温性等特性。
3.陶瓷具有良好的化学稳定性，不易与其他物质发生反应。
4.陶瓷的导热性和导电性较差，但可通过添加导电物质来改善。
5.陶瓷可制成各种形状，适用于制造工艺品、日用品、建筑材料等。
三、玻璃的制作1.制作玻璃的主要原料有石英砂、碳酸钠、石灰石等。
2.玻璃的制作过程包括配料、熔融、成型、退火等步骤。
3.配料过程中，根据需要添加不同的颜料和金属氧化物，以获得不同颜色的玻璃。
4.熔融过程中，将配料放入熔炉中，加热至1500℃左右，使原料熔化成液态玻璃。
5.成型过程中，将熔融的玻璃倒入模具中，冷却固化，制成所需形状的产品。
6.退火过程中，将成型后的玻璃制品放入退火炉中，缓慢冷却至室温，以消除内应力，提高玻璃的强度和透明度。
四、陶瓷的制作1.制作陶瓷的主要原料有粘土、石英、长石等。
2.陶瓷的制作过程包括原料处理、成型、干燥、烧结等步骤。
3.原料处理过程中，将粘土进行研磨、筛选，以获得合适的粒度。
4.成型过程中，将处理后的原料放入模具中，通过手工或机械压制，制成所需形状的产品。
5.干燥过程中，将成型后的陶瓷制品放置在干燥架上，自然晾干或使用烘箱进行干燥，以消除水分。
6.烧结过程中，将干燥后的陶瓷制品放入高温炉中，加热至高温（一般为1000℃-1300℃），使陶瓷颗粒结合成坚固的体。
五、玻璃和陶瓷的用途1.玻璃广泛应用于建筑、家具、医疗、电子、光学等领域，如玻璃窗、玻璃杯、玻璃瓶、眼镜等。
生物玻璃陶瓷
生物玻璃陶瓷摘要：本文介绍了生物玻璃是由SiO2, Na2O, CaO, P2O5等氧化物组成的玻璃系列，它们的比例不同时，得到活性程度不同的生物玻璃，适合不同使用场合需求。
并且就生物玻璃陶瓷的缺点提出了解决方案关键词：Biological glass ceramic toughening随着科学技术的进步和医学水平的提高，人类开始尝试利用外界材料取代和修复人体中损伤的组织，这促进了生物材料科学的发展筵过200多年的发展，生物材料已经发展成一门新兴的学科，它的发展与很多科学领域的发展息息相关，包括医学、物理、生物化学、分析技术等“。
“。
它不仅仅关系到保护人类的健康，还成为各个国家经济新的增长点。
目前，美国、西欧、澳大利亚和日本均组建了十余个高级别多学科交叉的国家生物材料与工程中心，并被许多国家列入高技术关键新材料发展规划，如美国国防部将生物材科列入五种高技术关键新材科发展规划。
据美国医疗、卫生工业制造商协会CHIMA)统计，医疗器械(生物材料及制品占15％)产值，1997年已达560亿美元，相当于半导体工业产值，成为美国增长最快的六大出口产业之一。
全球产值已达1200亿美元。
英国制定的2000年科技振兴计划中，生物材料及其技术占据了最重要的地位。
日本到2l世纪，生物材料总产值将超过汽车工业，成为经济增长的重要支柱之一。
生物材料及医疗器械近年亦发展较快?每年约以15～16％的速度递增。
总之，生物材科及其制品已成为高新科技产业，且正在各国悄然兴起，它为临床医学的诊断与治疗开辟了新的途径，亦是人类健全和完善自身机能的又一有力武器。
我国对生物材料的需求特别大，根据我国民政部门1998年的报告表明，我国仅肢体不自由患者就有1500万，其中残疾780万人，全国骨缺损和骨损患者有300万，我国牙科患者占总人口的1／3以上。
特别是我国将进入人口老龄化阶段，对生物材料的需求会越来越大，因此自主研究开发具有实用价值的生物材料具有现实和长远的意义。
玻璃陶瓷的制备与应用
玻璃陶瓷的制备与应用摘要：陶瓷玻璃又称微晶玻璃，其作为21世纪的新型建筑材料具有优异的性能，广泛应用于各个行业。
本文介绍了玻璃陶瓷的发展史、制备方法和应用。
关键词：玻璃陶瓷制备性能应用Preparation And Application Of Glass CeramicsAbstract: Ceramic glass and glass ceramics, as a new building material in twenty-first Century with excellent performance, widely used in various industries. This paper introduces the history of the development of glass ceramics, preparation method and application.Keyword s: glass ceramic preparation properties application一、前言玻璃陶瓷,又名微晶玻璃,是将加有成核剂(个别也可不加) 的特定组成的基础玻璃,经热处理工艺后所得的微晶体和玻璃体均匀分布的复合材料。
玻璃陶瓷兼有玻璃和陶瓷的优点,具有许多常规材料难以达到的优异性能[1]。
玻璃陶瓷是材料科学上的一项新的研究发现,可以作为结构材料、技术材料、光学电学材料、装饰材料等广泛应用于国防尖端技术工业、建筑业及生活等各个领域。
因此,微晶玻璃被科学家们称为21世纪的新型建筑材料。
二、玻璃陶瓷的发展史由玻璃制备多晶材料的思想可追溯到十八世纪，法国学者家Rene De Reaumur于1739年进行了初步探索。
但微晶玻璃材料的研制成功并实现工业化则始于本世纪五十年代末，由美国康宁公司的Stookey发明了光敏微晶玻璃。
微晶玻璃的性能即决定于组成相的固有属性，又决定于形成的微观组织形态。
高中化学第3章探索生活材料第3节玻璃陶瓷和水泥
高中化学第3章探索生活材料第3节玻璃陶瓷和水泥1．玻璃的主要成分和生产原理。
(重点)2．水泥的主要成分和使用注意事项。
(难点)3．以玻璃和陶瓷为例认识物质的组成和反应条件对性能和用途的影响。
(重难点)一、玻璃1．玻璃的形成2．主要性能硬度大，质脆，耐腐蚀，无固定的熔点，属于玻璃态物质。
3．玻璃的种类和用途【提示】玻璃不是纯净物，钢化玻璃和普通玻璃成分完全相同。
二、陶瓷1．生产原料黏土，其主要成分可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O。
2．手工制造陶瓷器的一般过程混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器3．主要性能抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。
4．为了使陶瓷表面光滑，不渗水，具有丰富的色彩，可以在烧制前在坯体上涂上釉料。
三、水泥1．生产原料：石灰石和黏土、适量石膏。
2．生产过程3．主要成分硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)。
4．性质：(1)水泥具有水硬性。
(2)吸水能力强。
5．用途(1)水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。
(2)混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。
2．水泥在储存和运输过程中应注意什么？【提示】由于水泥具有很强的吸水能力，能吸收空气中的水分并与之发生化学反应，故储存和运输过程中要注意防水、防潮。
四、玻璃和陶瓷的新发展 1．光导纤 维(简称光纤)⎩⎪⎨⎪⎧主要成分：石英玻璃主要性能：传导光的能力特别强，抗干扰性 能好，通信质量高，防窃听，质量小而细，耐腐蚀，铺设方便用途：制作光缆，还用于医疗、信息处理、传能 传像、遥测遥控和照明等方面2．高温结构陶瓷(2)高温结构陶瓷的优点：耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。
(3)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用用高温结构陶瓷制造发动机，发动机的工作温度能稳定在 1 300 ℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提高。
玻璃和陶瓷包装材料课件
硬度
玻璃具有较高的硬度，不 易被划伤或磨损。
稳定性
玻璃在常温常压下稳定， 不易变形或变质。
玻璃的化学性质
耐腐蚀性
玻璃能够抵御大多数酸、 碱、盐等化学物质的侵蚀 。
不透气性
玻璃的密封性能良好，可 以有效地保护包装内的产 品不受外界气体的影响。
无毒无味
玻璃本身无毒无味，对人 体无害。
玻璃的制造工艺
原料制备
热处理工艺
将砂石、石灰石、纯碱等原料按照一 定比例混合，经过高温熔化制成玻璃 液。
通过退火、钢化、夹层等工艺提高玻 璃制品的强度、耐冲击性和安全性。
成型工艺
通过吹制、压制、拉制等工艺将玻璃 液加工成各种形状和大小的玻璃器皿 。
02
CHAPTER
陶瓷包装材料概述
陶瓷的物理性质
高温稳定性
陶瓷具有优良的高温稳定性，可 在高温环境下保持其结构和性能
玻璃和陶瓷包装材料课件
目录
CONTENTS
• 玻璃包装材料概述 • 陶瓷包装材料概述 • 玻璃和陶瓷包装材料的比较 • 玻璃和陶瓷包装材料的市场趋势 • 玻璃和陶瓷包装材料的发展方向
01
CHAPTER
玻璃包装材料概述
玻璃的物理性质
01
02
03
透明性
玻璃具有高度透明性，可 以清晰地展示包装内的产 品。
05
CHAPTER
玻璃和陶瓷包装材料的发展 方向
新材料研发
高性能玻璃
研发具有优异力学性能、化学稳定性和热稳定性的新型玻璃材料，用于高端包装 和特殊用途。
功能性陶瓷
探索具有特殊功能的陶瓷材料，如抗菌、防静电、磁性等功能，以满足多样化市 场需求。
生产工艺改进
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玻璃陶瓷的特性与用途
一般，玻璃为非结晶质，认为是一种过冷却的液体。
因而，若将玻璃在适当的温度下长时间保持，则会析出结晶。
这称为失透。
若玻璃失透，就会成为玻璃质量下降的原因，在实用玻璃中，应尽可能减少这种失透倾向。
通常，由于玻璃的失透而析出的结晶，其颗粒是粗大(5—50um)的，也像乳浊玻璃那样，其结晶量总是非常少的。
对此，利用这种失透现象，人为地控制结晶的种类与成长，使玻璃的一部分或全部变成微结晶的(1ym以下)集合体，这就成为玻璃陶瓷。
玻璃陶瓷兼有玻璃与瓷的优点，具有玻璃的良好成形性与铰的优异电气特区，因系微结晶的集合体，其机械特性也是优异的．义出于控制了玻璃的成分和析出的微结晶的种类和数量竿，改变了热膨胀特性、耐急热急冷持性等性质。
然而，与玻璃一样，因大型制品和壁厚制品难于制造，只限于用其制造配电用线路间隔绝缘于、小形套管等比较小型的制品。
玻璃陶瓷的制造方法除析出微结晶的热处理工序以外，与普通玻璃的制造方法几乎是一样的。
即热处理时含有作为生成结晶核作用的晶核形成剂，将所规定的原料配合物在高温下完全熔融，制成均质的玻璃以后，采用与通常的玻璃成形法一样的方法按所要物体形状成形并钝化。
即将此玻璃成形体在电炉等的热处理炉中，在比玻璃软化变形温度稍低的温度下保持一定时间，使之产生晶核，再提高温度，并保持恒温，以晶核为中心使之析出—次结晶，根据需要还可再升高温度并保持恒温，以制成进行二次结晶析出及使残余玻璃结晶化的制品。
在玻璃陶瓷的制造工序，必须注意的是在热处理工序中作为目的的微结晶颗粒要尽可能的小均匀地析出来，为此，对热处理工序中的温度控制和炉内温度分布必须非常精确。
这样的工序是复杂的，原料成本也是向的，因而制而的成个也就高。
支配玻璃陶瓷特性的各种基本因素及其支配关系如表4.1 所示。
在表4.1所示的因素中，结晶的种类支配力最，而其他因素也有很大影响。
因此玻璃陶瓷的特性随结晶的种类不同而有很大的变化，一般与玻璃相比，耐热性能是良好的，热膨胀系数能在广泛的范围内变化，因而具有能提高电气特性、化学的耐久性和机械强度等优点。