(整理)陶瓷的分类及性能
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)。
陶瓷分类及特点范文

陶瓷分类及特点范文
第一类陶瓷
细粉体料陶瓷
细粉体料陶瓷是以细粉体料为基础材料,经过烧结而成的一种陶瓷产品。
细粉体料烧结制成的陶瓷有许多种,其中以陶瓷砖和陶瓷瓷杯为代表。
它们具有以下特点:
1、良好的密度。
细粉体料烧结制成的陶瓷产品具有良好的密度,抗
强度高,耐高温、耐冲击,耐潮湿等特点,适用于极端环境。
2、高抗磨性。
细粉体料烧结制成的陶瓷有较高的抗磨性,不容易被
磨损,表面光滑,容易清洁,适用于室内外环境的地面、墙面等设施。
3、耐腐蚀性。
细粉体料成型后的陶瓷具有高耐腐蚀性,不容易被水、油和其他腐蚀性物质侵蚀,特别是在潮湿的环境中,具有更高的耐腐蚀性。
第二类陶瓷
微细加工陶瓷
微细加工陶瓷是以细粉体烧成的陶瓷为基础,经过高精密加工而成的
陶瓷产品。
相比于普通陶瓷产品,它具有更高的耐腐蚀性、高抗温性、低
功耗、易于加工、少量污染等优点,可以满足各种不同用途的需求。
瓷器的分类与特点

瓷器的分类与特点瓷器是中国传统工艺中的瑰宝,具有悠久的历史和独特的艺术价值。
根据不同的特点和风格,瓷器可以分为多个分类。
下面将详细介绍瓷器的分类与特点。
一、瓷器的分类1. 官窑瓷器:官窑瓷器是指在中国古代官方设立的窑口所烧制的瓷器。
官窑瓷器以其高质量和精湛的工艺而闻名于世。
其中,汝窑、定窑、哥窑、官窑等都是著名的官窑瓷器代表。
2. 民窑瓷器:民窑瓷器是指在中国古代民间窑口所烧制的瓷器。
民窑瓷器的特点是多样化和朴实自然,反映了不同地区和民族的文化特色。
常见的民窑瓷器有景德镇瓷器、龙泉瓷器、宜兴紫砂壶等。
3. 家庭瓷器:家庭瓷器是指用于日常生活的瓷器,包括餐具、茶具、花瓶等。
家庭瓷器通常以实用性为主,注重功能和实用性,同时也体现了一定的审美价值。
4. 宗教瓷器:宗教瓷器是指用于宗教仪式或寺庙供奉的瓷器。
宗教瓷器通常具有庄严肃穆的特点,常常以神话传说、佛教故事等为题材,形象生动,寓意深远。
5. 艺术瓷器:艺术瓷器是指以艺术性为主导的瓷器作品。
艺术瓷器注重造型、纹饰和装饰的创新,追求独特的审美效果。
它既可以是传统的仿古作品,也可以是现代艺术家创作的新型瓷器。
二、瓷器的特点1. 硬度高:瓷器的主要成分是瓷土,经过高温烧制后形成坚硬的陶瓷材料。
相比其他材料,瓷器具有较高的硬度,不易磨损和刮花。
2. 密度大:瓷器的瓷土经过高温烧制后,形成致密的结构,具有较高的密度。
这使得瓷器具有良好的耐热性和耐寒性,不易受到温度变化的影响。
3. 色彩丰富:瓷器的釉色和彩绘是其独特之处。
通过不同的釉料和彩绘技法,可以呈现出丰富多样的色彩效果,如青花、粉彩、釉里红等。
4. 轻薄透明:瓷器的制作工艺使得其具有较薄的厚度和较高的透明度。
这使得瓷器在透光性和观赏性方面具有独特的优势。
5. 艺术性强:瓷器作为一种艺术品,注重造型、纹饰和装饰的创新。
瓷器的纹样和图案多样,可以表现出丰富的文化内涵和艺术风格。
6. 耐久性好:瓷器经过高温烧制,具有较高的耐久性和抗腐蚀性。
中国陶瓷种类特点

中国陶瓷种类特点中国陶瓷是中国传统工艺美术中的重要组成部分,源远流长,博大精深。
中国陶瓷种类繁多,每种陶瓷都有其独特的特点和魅力。
1.青瓷:青瓷是中国陶瓷的代表之一,起源于汉代,发展至宋代达到鼎盛时期。
青瓷以其独特的青绿色釉色而得名,采用高温还原烧造工艺,具有较高的密度和强度,质地坚实。
其特点是釉面呈现青绿色,釉面平滑细腻,有晶莹剔透的质感。
青瓷制品造型简洁大方,线条流畅,以静谧的美感展示出中国传统审美观念。
2.白瓷:白瓷作为中国陶瓷的又一瑰宝,以其纯净洁白的外观而闻名于世。
白瓷起源于东汉时期,鼎盛于宋代。
白瓷的特点是胎体坚密致密,白度高,透光性好。
白瓷釉面通透如玉,光泽细腻,十分柔和,散发着低调而高贵的气息。
白瓷制品可以出现不同形状,如壶、盘、碗等,造型多变。
3.青花瓷:青花瓷是中国传统陶瓷中的一个重要品种,具有纹饰繁复、色彩艳丽的特点。
青花瓷的制作技艺起源于元代,发展至明、清时期达到巅峰。
青花瓷以其釉上绘制的蓝花而得名,蓝花经过高温还原下的氧化焰烧造而成,色泽鲜艳而丰满。
青花瓷的纹饰主题多样,如山水、花鸟、人物等,形式完整且层次分明。
4.五彩瓷:五彩瓷是中国陶瓷中的一类,多用于制作盘、碗、壶等器具。
这种陶瓷以其色彩鲜艳、图案繁复的特点而著称。
五彩瓷的制作工艺起源于唐代,发展至明清时期达到鼎盛。
五彩瓷器采用施彩、施釉、绘画等多种工艺,色彩上讲究对比鲜明,图案上多以花鸟、山水、人物等为主题,形象逼真。
5.瓷器雕塑:瓷器雕塑是中国陶瓷中一种特殊的艺术形式,以其塑像逼真、造型精美的特点而著称。
瓷器雕塑的制作历史悠久,起源于唐代,鼎盛于明清时期。
瓷器雕塑制作技艺独特,常以佛像、人物、动物等为题材,通过精湛的雕刻工艺,塑造出神似真实的形象。
以上只是中国陶瓷的几个典型种类和特点,实际上中国历史上的陶瓷繁多多样。
每种陶瓷都有自己独特的制作工艺和艺术风格,展示出了中国传统陶瓷的独特魅力。
在长久的发展过程中,中国陶瓷在工艺技术、造型设计上不断创新,形成了丰富多样的艺术形态,由此也为世界陶瓷艺术的发展做出了巨大贡献。
陶瓷性能介绍

洛氏硬度(HR)测试当被测样品过小或者布氏硬度(HB)大于450时,就改用洛 氏硬度计量。试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为 1.59mm/3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕深度求出材料 的硬度。根据实验材料硬度的不同,可分为三种不同标度来表示: HRA是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度,用于硬度较高的材料。例如:硬 质合金。 HRB 是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度,用于硬度较低的 材料。例如:退火钢、 铸铁等。 HRC 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料。例如: 淬火钢等
陶瓷
•
陶瓷的分类
• 陶瓷的性能
• 陶瓷基板
陶瓷分类
陶瓷有很多种分类,一般人们习惯按以下几个方面进行分类: 1. 按用途分类:日用陶瓷、艺术陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、电器陶瓷、 电子陶瓷、化工陶瓷、防治陶瓷、透千陶瓷等等。 2. 按是否施釉来分:有釉陶瓷和无釉陶瓷。 3. 按陶瓷性能:高强度陶瓷、铁电陶瓷、耐酸陶瓷、高温陶瓷、压电陶瓷、 高韧性陶瓷、电解质陶瓷、光学陶瓷、磁性陶瓷、电介质陶瓷、生物陶 瓷等等。 4. 简单的也可分为:硬质陶瓷、软质陶瓷、特种陶瓷。
BeO用于制造熔化某些金属的坩埚,并可作为真空陶瓷和原子反应堆用 陶瓷。
四、非氧化物陶瓷 碳化硅陶瓷主要用作加热元件、石墨的表面保护层,以及作砂轮、磨料等。 氮化硼陶瓷(白石墨)具有石墨类型六方结构,可用作为介电体和耐火润滑剂。 五、透明陶瓷 它的强度高,能耐高温,抵抗化学腐蚀性能好,甚至难经受强烈的辐射等。
耐磨性好:大于1500Hv(淬火钢500-800Hv,高聚物小于20Hv) 2、抗拉强度低,抗压强度较高:因表面及内部的气孔、微裂纹等缺陷,实际 强度仅为理论强度的1/100—1/200.但抗压强度高,为抗拉强度的10—40倍。 二、高弹性模量,高脆性 E=100~400GPa(金属210),在拉伸时几乎没有塑形,在拉力作用下产生 一定的弹性变形后直接断裂。
陶瓷的分类和用途

陶瓷的分类和用途陶瓷作为一种传统的工艺品和日常生活用品,一直都扮演着非常重要的角色。
从最早的粗陶到现在的高档陶瓷,种类越来越多,用途也越来越广泛。
本文将按照原料、制作工艺、用途等方面,对陶瓷进行分类和介绍。
一、按原料分类1.瓷瓷是指以石英、长石、高岭土等为主要原料,经过炼制、成型、烧制而成的具有高强度、高硬度、高耐热性和低吸水率等特点的陶瓷制品。
瓷被普遍认为是中国最大的发明之一,具有重要的历史和文化价值。
2.陶陶是指以黏土等为原料,经过成型、干燥、烧制等工艺制成的陶瓷制品。
在我国,最早使用陶制品是在新、旧石器时代,现在,陶制品仍然被广泛地应用于各种领域。
3.石器石器是指以石头为原料,经过制作而成的陶瓷制品。
相比于其它两种陶瓷,石器使用的较少,但因其独特的质感和造型特点,被用来制作一些工艺品和装饰品。
二、按制作工艺分类1.手工陶瓷手工陶瓷是指以手工方式制作而成的陶瓷制品。
手工陶瓷具有色泽鲜艳、造型多样、泥土质感浓郁等特点,由于其制作工艺的复杂性和手工的精细程度,手工陶瓷价格较高,是一些陶瓷收藏家们的心头好。
2.工业陶瓷工业陶瓷是指以工业方法和设备制作而成的陶瓷制品。
工业陶瓷制作工艺简单,可以大规模生产,价格较为实惠,广泛应用于瓷砖、马桶、水龙头等日常生活用品和重工业制品等领域。
三、按用途分类1.日用陶瓷日用陶瓷是指用于日常生活的陶瓷制品,如碗、盘、杯、瓷器等。
由于陶瓷质地坚硬、不易磨损、不易存储污渍、颜色丰富、造型美观等特点,日用陶瓷成为了现代家居摆设的重要一环。
2.装饰陶瓷装饰陶瓷是指以陶瓷为材料,用于室内或室外装饰的陶瓷制品。
比如花瓶、鱼缸、摆件等。
由于其精美的外观和良好的装饰功能,装饰陶瓷被广泛应用于各种场景。
3.艺术陶瓷艺术陶瓷是指用于艺术创作、艺术收藏和艺术欣赏的陶瓷制品。
艺术陶瓷具有精美的造型、逼真的图案、优雅的色彩和多样的构图,是一种融艺术性和实用性于一体的高档陶瓷制品。
总之,陶瓷的分类与用途是多种多样的,不断地在发展和改进中。
陶瓷种类介绍
陶瓷种类介绍
陶瓷是一种由粘土等材料制成的人工制品,经过高温烧制而成。
根据颜色、质地、用途等不同因素,陶瓷可以分为多个种类。
以下是一些常见的陶瓷种类介绍:
1. 瓷器:瓷器是最常见的陶瓷种类,也是最古老的陶瓷制品之一。
它通常以白色为主,质地细腻,光泽度高。
瓷器制品包括碗、盘、杯、壶等。
2. 瓷砖:瓷砖是一种常用于装修和建筑材料,它具有耐磨、防污、易清洁等特点。
根据纹理和用途的不同,瓷砖又可分为大理石瓷砖、仿古砖、木纹砖等多个种类。
3. 陶罐:陶罐是一种用于贮存食物或液体的容器,通常呈圆形或方形。
陶罐制作工艺复杂,具有陶瓷的细腻质感。
4. 瓷画:瓷画是一种以瓷器为载体的绘画形式,采用陶瓷颜料或釉料绘制。
瓷画作品色彩艳丽、光泽度高,常用于装饰和艺术品制作。
5. 陶瓷饰品:陶瓷饰品包括各种小型陶瓷制品,如花瓶、摆件、手工艺品等。
这些饰品通常具有精美的外观和装饰效果。
此外,还有其他一些特殊用途的陶瓷制品,如陶瓷隔热杯、陶瓷水龙头等。
每种陶瓷制品都有其独特的特点和用途,广泛应用于家居装饰、建筑、美术创作等领域。
陶瓷的分类及应用
陶瓷的分类及应用
陶瓷是一种种类繁多的材料,广泛应用于建筑、家居装饰、电子、医疗、环保等领域。
根据其用途和特性,可以将陶瓷分为以下几类: 1. 结构陶瓷:用于制造机械零件、电子零件、汽车零部件等。
这类陶瓷具有高硬度、高强度、高温耐性、耐磨性等特点。
2. 电子陶瓷:用于制造电容器、电感器、压电器件等。
这类陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、稳定性好等特点。
3. 生物陶瓷:用于制造人工关节、人工牙等医疗器械。
这类陶瓷具有生物相容性好、高强度、耐磨性等特点。
4. 瓷砖:用于装饰家居、建筑等。
这类陶瓷具有色彩丰富、硬度高、防水、防霉等特点。
5. 特种陶瓷:例如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等,适用于高温、高压等恶劣环境中。
这类陶瓷具有高耐磨性、高强度、高温稳定性等特点。
陶瓷因其多种特性,可以广泛应用于不同领域。
在建筑领域中,瓷砖墙面、地砖等是常见的装饰材料;在电子领域中,电容器、电感器等都需要陶瓷材料来作为基底;在医疗领域中,人工关节等器械也需要陶瓷材料作为材料选择。
未来,随着科技的不断发展和人们对陶瓷材料的需求不断增加,陶瓷的应用领域也将会更加广泛。
- 1 -。
陶瓷分类及介绍
陶瓷分类及介绍
陶瓷是一种历史悠久的工艺品,其制作过程复杂,需要经过多道工序。
根据不同的材料和制作工艺,陶瓷可以分为多种类型。
1. 瓷器
瓷器是指以高岭土、石英等为主要原料,经过高温烧制而成的陶瓷制品。
其特点是质地坚硬、质感细腻、色彩明亮、透光性好。
中国古代
的青花瓷、景德镇瓷等都是著名的瓷器。
2. 石器
石器是指以黏土和沙子为主要原料,经过低温或中温烧制而成的陶瓷
制品。
其特点是质地粗硬、色泽暗淡、不透光。
常见的有黑陶和灰陶。
3. 玻璃陶器
玻璃陶器是指以玻璃为原料,加入少量氧化物和金属氧化物,在高温
下进行加工而成的一种新型材料。
其特点是具有玻璃的透明度和光泽度,同时还具有传统陶器的稳定性和耐用性。
4. 烧结陶器
烧结陶器是指以陶土为主要原料,加入少量玻璃粉和金属氧化物,在高温下进行加工而成的一种新型陶瓷制品。
其特点是质地坚硬、耐磨损、不易变形、色彩丰富,适用于制作高档餐具和装饰品。
5. 砂土陶器
砂土陶器是指以沙子为主要原料,加入适量黏土和水,在低温下进行加工而成的一种传统陶瓷制品。
其特点是质地粗糙、色泽暗淡、不透光,常见于民间制作的茶具和餐具。
总之,不同类型的陶瓷有着各自的特点和用途。
在现代生活中,人们可以根据自己的需求选择不同类型的陶瓷制品来使用。
陶瓷的类别
陶瓷的类别陶瓷的类别概述陶瓷是一种广泛应用于生活中的材料,具有优良的物理化学性质和美观的外观。
它是由粘土和其他天然原料经过成型、干燥、烧制等工艺制成的,通常分为三大类:陶器、瓷器和耐火材料。
一、陶器1. 釉下彩陶釉下彩陶是中国古代传统手工艺品之一,以粘土为主要原料,通过成型、干燥、装饰和烧制等工艺制成。
其特点是色彩鲜艳、图案多样,常用于装饰家居或作为礼品赠送。
2. 黑陶黑陶是一种古老的手工艺品,在中国北方地区流传甚广。
它以黑色为主色调,具有朴实自然的风格,常用于制作茶具和餐具等日常用品。
3. 紫砂壶紫砂壶是中国传统茶文化中不可或缺的器具之一,以紫色泥土为原料制成。
其特点是质地细腻、气孔均匀、耐高温和吸附茶香等,因此备受茶友们的喜爱。
二、瓷器1. 青花瓷青花瓷是中国传统陶瓷工艺中的代表之一,以白色瓷胚为基础,在其表面涂上蓝色釉料,并在釉上绘制出各种图案。
其特点是色彩鲜艳、图案精美,被誉为“中国陶瓷的珍品”。
2. 粉彩瓷粉彩瓷是一种流行于清代的陶瓷工艺品,以白色的瓷胚为基础,在其表面涂上各种颜色的釉料,并在釉上绘制出各种图案。
其特点是颜色柔和、图案细腻,被誉为“中国陶瓷艺术中的珍品”。
3. 珐琅彩瓷珐琅彩瓷是一种将金属氧化物与玻璃粉混合后涂在白色陶胚表面进行高温还原而成的彩绘工艺。
其特点是色泽鲜艳、光泽度高、耐久性强,常用于制作装饰品和餐具等。
三、耐火材料1. 陶瓷纤维陶瓷纤维是一种高温耐火材料,由高纯度的氧化铝、硅酸盐等原料制成。
其特点是具有优良的耐火性能、低热容量和导热系数,广泛应用于钢铁、电力、冶金等行业。
2. 陶瓷隔热板陶瓷隔热板是一种高温隔热材料,由氧化铝和硅酸盐等原料制成。
其特点是重量轻、导热性能低、耐腐蚀性强,广泛应用于建筑、航空航天和核工业等领域。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是一种高硬度的切割工具,由氧化锆等原料制成。
其特点是硬度高、不易生锈和抗腐蚀性强,常用于食品加工和医学手术等领域。
结语以上就是关于陶瓷的类别介绍。
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(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207000MN/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。
微晶刚玉(弯曲强度
5000MN/m2
,
HRA92-93
红硬性
1200
℃)
---
工具
,
刀具。
※
BeO
—
导热性好
(
180 kcal/m·
h·
℃)
,
热稳定性较高,
消散高能辐射的能力强,
强度低
(抗
压强度(
785MN/m2
)
用途:
熔化某些纯金属的坩埚,真空陶瓷和原子反应堆用陶瓷
※
ZrO2
——
呈弱酸和导热性,
热导率与不锈钢相当,
热胀系数比金属和其它陶瓷低得多,
故抗热振性和热稳定性好;
•
高温绝缘性好,
2000
℃仍是绝缘体,是理想的高温绝缘材料和散热材料;
•
化学稳定性高,能抗
Fe
、
Al
、
Ni
等熔融金属的侵蚀;
•
硬度较其它陶瓷低,可切削加工;
—
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
一
.
传统陶瓷
原料
—
长石,石英,粘土,高龄土,绢云母,滑石,石灰。
加入(
MgO
,
ZnO
,
BaO
,
Cr2O3
等)提高强度;加入(Al2O3,ZrO2等)提高强度和热稳定性;加入(SiC等)提高导热性。
1.
日用陶瓷
性能要求:
白度,光洁度,热稳定性,机械强度,热稳定性
用途:
日用器皿,工艺品艺术品等
2.
用途:
加热元件,石墨的表面保护层,砂轮,磨料
※
碳化硼
—
硬度高,抗磨,熔点高
2450
℃
用途:
磨料,超硬质工具材料。
3.
氮化物陶瓷:
※氮化硼
—
石墨类型六方结构(白石墨)
----
介电体和耐火润滑剂。
立方结构(
β
-BN)----
极高硬度,抗加热温度
2000
℃,是金刚石的代用品。
•
主晶相
BN
,共价晶体,晶体结构为六方结构,有白石墨之称;
,高化学稳定性和介电性能
•
以
Al
2
O
3
为主要成分,含少量
SiO
2
的陶瓷。
•
根据
Al
2
O
3
含量不同,分为
75
瓷(
Al
2
O
3
含量为
75%
)又称刚玉
-
莫来石瓷;
95
瓷、
99
瓷,又称刚玉瓷。
•
Al
2
O
3
含量愈高,玻璃相愈少,气孔愈少,陶瓷的性能愈好,但工艺愈复杂,成本愈
高。
优势:
氧化铝陶瓷的强度高,是普通陶瓷的
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”
建筑陶瓷
性能要求:
强度,热稳定性
用途:
地面,墙壁,管道,卫生洁具等
.
3.
电工陶瓷(高压瓷)
性能要求:
强度,介电性能和热稳定性
.
用途:
隔电,支持及连接,绝缘器件
4.
化工陶瓷
性能要求:
耐蚀性
.
用途:
实验器皿,耐热容器,管道,设备。
特种陶瓷
1.
氧化物陶瓷:
※
Al2O3
—
高的强度和高温强度(抗压
2493MN/m2)
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
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
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。
•
主晶相
SiC
,有反应烧结和热压烧结两种碳化硅陶瓷;
•
高温强度高,工作温度可达
1600
~
1700
℃
1400
℃时,抗弯强度为
500
~
600MPa
;
•
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。
2
~
6
倍,抗拉强度可达
250MPa
;
•
耐磨性好,硬度次于金刚石、碳化硼、立方氮化硼和碳化硅,居第
5
;
•
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
℃;
•
耐蚀性和绝缘性好;
•
脆性大,抗热振性差,不能承受环境温度的突然变化。
3
用途:
工具,高温炉零件,空压机泵零件,内燃机火花塞,坩埚。
……
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)
1.5-1.7kcal/m·
h·
℃,
使用温度
2000-2200
℃,
抗压
强度
2060MN/m2
※
MgO
CaO
抗各种金属碱性渣的作用,热稳定性差,
MgO
高温易挥发,
CaO
在空气
中易水化
2.
碳化物陶瓷:
※
碳化硅
—
弯曲强度
200-250MN/m2
,抗压强度
1000-1500MN/m2
,硬度高,抗氧化,不
抗强碱。