陶瓷材料的分类及性能
特种陶瓷材料
特种陶瓷材料特种陶瓷材料是一类具有特殊功能和特殊用途的陶瓷材料，它们通常具有优异的耐高温、耐腐蚀、绝缘、导热、导电、摩擦、磨损等特性，广泛应用于电子、航空航天、医疗、化工、机械等领域。
特种陶瓷材料的发展对于提高产品性能、降低能耗、延长使用寿命具有重要意义。
一、特种陶瓷材料的分类。
特种陶瓷材料按用途可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。
结构陶瓷主要用于承受机械载荷的零部件，如陶瓷刀具、陶瓷轴承、陶瓷喷嘴等；功能陶瓷则主要用于电子、光电、磁学、声学、化学等领域，如氧化铝陶瓷基片、氮化硅陶瓷基片、氧化锆陶瓷基片、氧化铝陶瓷密封件等。
二、特种陶瓷材料的特性。
1.耐高温性，特种陶瓷材料具有优异的耐高温性能，可在高温环境下长时间稳定工作。
2.耐腐蚀性，特种陶瓷材料具有良好的耐腐蚀性能，能够在酸碱等恶劣环境下长期使用。
3.绝缘性，部分特种陶瓷材料具有良好的绝缘性能，可用于电子元器件的绝缘隔离。
4.导热导电性，部分特种陶瓷材料具有良好的导热导电性能，可用于制作散热器、电子封装等产品。
5.摩擦磨损性，部分特种陶瓷材料具有优异的摩擦磨损性能，可用于制作轴承、密封件等产品。
三、特种陶瓷材料的应用。
特种陶瓷材料在各个领域都有着重要的应用，如在电子领域，氧化铝陶瓷基片被广泛应用于集成电路封装、功率模块封装、LED封装等；在航空航天领域，氮化硅陶瓷基片被广泛应用于航天器的热控制、隔热保护等；在医疗领域，氧化锆陶瓷基片被广泛应用于人工关节、牙科修复等。
四、特种陶瓷材料的发展趋势。
随着科技的不断发展，特种陶瓷材料也在不断创新和发展，未来的特种陶瓷材料将更加注重多功能、高性能、低成本等方面的发展，同时也将更加注重环保、可持续发展等方面的要求。
总结，特种陶瓷材料具有着独特的特性和广泛的应用前景，它们对于推动各个领域的发展都具有着重要的作用。
未来，特种陶瓷材料将在更多的领域得到应用，并且会不断创新和发展，为人类社会的进步做出更大的贡献。
《陶瓷材料》课件
欢迎来到本课件《陶瓷材料》。在这篇课件中，我们将深入探讨陶瓷材料的 种类、制备方法、性能以及应用领域。让我们一起开始吧！
简介
什么是陶瓷材料？
陶瓷材料是通过高温烧结制 备而成的一类无机非金属材 料，具有优异的耐高温、耐 腐蚀和绝缘等特点。
常见陶瓷材料有哪些？
常见陶瓷材料包括陶器、瓷 器、磁器等，它们在生活中 扮演着重要的角色。
密度和孔隙率 热膨胀系数 热导率
化学性能
耐腐蚀性能 化学稳定性
机械性能
强度和韧性 硬度
陶瓷的应用领域
• 电子器件 • 航空航天 • 光学仪器 • 器皿与餐具 • 建筑陶瓷
结语
1 陶瓷材料的优缺点
2 未来发展趋势
陶瓷材料具有优异的耐热、 耐腐蚀和机械性能，但也 存在着脆性和加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ难度大 等缺点。
陶瓷材料在新能源、先进 制造等领域的应用前景广 阔，将持续发展并不断创 新。
3 完。
陶瓷材料的特点和应用 领域
陶瓷材料具有高硬度、良好 的耐磨性和机械性能，被广 泛应用于电子、航空航天、 建筑和医疗等领域。
陶瓷的分类
氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷
晶体陶瓷
• 根据化学成分分类： • 根据结构分类：
硬质合金
玻璃
陶瓷的制备方法
• 干法 • 液相法 • 气相法 • 溶胶-凝胶法
陶瓷的性能
物理性能
第八章 陶瓷材料
其他成型方法：
雕塑、拉坯、旋压、滚压、塑压、
注塑 2）注浆成型： 3）模压成型or压制成型;
3.烧成（烧结）： 目的：除去坯体中溶剂（水）、粘结剂、增塑 剂等；减少气孔；增强颗粒间结合强度。 普通陶瓷在窑炉内常压烧结。这是决定陶瓷性 能、品质的主要工艺环节之一。分4个阶段： 1）蒸发期：室温---300℃。排除残余水分。 2）氧化物分解和晶型转化期：复杂化学反应。 主要有：粘土结构水的脱水；碳酸盐杂质分解； 有机物、碳素、硫化物的氧化；石英的晶型转 变（同素异构）。 石英的同素异构转变：α -石英----β -石英
(2)玻璃相：陶瓷制品在烧结过程中，有些物质如作为主 要原料的SiO2已处在熔化状态，但在熔点附近SiO2的 黏度很大，原子迁移困难，所以当液态SiO2冷却到熔点 以下时，原子不能排列成长为有序（晶体）状态，而形 成过冷液体。当过冷液体继续冷却到玻璃化转变温度时， 则凝固为非晶态的玻璃相。玻璃相的结构是由离子多面 体构成的空间网络，呈不规则排列。 玻璃相的作用：黏结分散的晶体相，降低烧结温度，抑 制晶体长大和充填空隙等。玻璃相的熔点低、热稳定性 差，使陶瓷在高温下容易产生蠕变，从而降低高温下的 强度。所以工业陶瓷须控制陶瓷组织中玻璃相的含量， 一般陶瓷中玻璃相约占30％左右。
3）玻化成瓷期：950℃—烧结温度。烧结 关键。坯体基本原料长石、石英、高岭土 三元相图的最低共熔点为985℃，随温度提 高，液相量增多，液相使坯体致密化，并 将残留石英等借助玻璃相连在一起，形成 致密瓷坯。 4）冷却期：止火温度—室温。此段，玻璃 相在750--550℃由β -石英---α -石英，在 液相转变为固相期间，必须减慢冷速，以 免结构变化引起交大内应力，避免开裂。
陶瓷材料及其应用
陶瓷材料及其应用【摘要】陶瓷材料在我们的生活中早已应用到了各个方面，比如塑料、木材、水泥三大传统基本材料，陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。
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。
随着社会的进步，人们对材料的要求也越来越高，这种表现不仅表现在对科学研究领域，也表现在人们的日常生活当中。
材料的进步很大程度上推动了社会的进步，而社会的需求反过来也有力的推进了材料科学的发展。
拿陶瓷材料来说，陶瓷材料已经贯穿了人类的历史，并且随着历史不停的发展，在材料科学领域崭露头角。
【关键字】陶瓷材料应用发展一、陶瓷材料概述陶瓷材料分为普通陶瓷材料和特种陶瓷材料，普通陶瓷材料采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，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。
这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。
特种陶瓷材料采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。
根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。
其特点有力学性能、热性能、电性能、化学性能、光学性能，根据用途不同，特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。
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．为了便于掌握各种材例或产品的特征，通常以不同的角度加以分类。
1.按化学成分分类(1)氧化物陶瓷。
氧化物陶瓷种类繁多，在陶瓷家族中占有非常重要的地位。
最常用的氧化物陶瓷是用Al2O3、 SiO2、 MgO、 ZrO3、 CeO2， CaO． Cr2O3 及莫莱石(3Al2O3.2SiO4) 和尖晶石 (MgAl2O3)等。
陶瓷高温瓷的 分类
陶瓷高温瓷的分类陶瓷是一种常见的材料，具有耐高温、耐腐蚀、电绝缘和机械强度高等特点，因此被广泛应用于各个领域。
其中，高温瓷是一类特殊的陶瓷材料，具有更高的耐高温性能，本文将对高温瓷进行分类介绍。
1. 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷是一种重要的高温瓷材料，具有优异的耐高温性能和优良的绝缘性能。
它的主要成分是氧化铝，经过烧结工艺制成。
氧化铝陶瓷可以耐受高温达到1800°C以上，并且具有较高的硬度和抗磨损性能，广泛应用于炉窑、电子元件、磨料、切割工具等领域。
2. 氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷是一种优秀的高温材料，具有极高的耐高温性能和优异的机械性能。
它的主要成分是氮化硅，经过烧结工艺制成。
氮化硅陶瓷可以耐受高温达到1800°C以上，并且具有高硬度、高强度、高抗磨损性能和优异的耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、机械工程、电子元件等领域。
3. 氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷是一种具有良好耐高温性能和优异机械性能的陶瓷材料。
它的主要成分是氧化锆，经过烧结工艺制成。
氧化锆陶瓷可以耐受高温达到3000°C以上，并且具有高硬度、高强度、优良的耐腐蚀性能和良好的绝缘性能，广泛应用于航空航天、医疗器械、化工等领域。
4. 碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷是一种高性能的陶瓷材料，具有优异的耐高温性能和优良的机械性能。
它的主要成分是碳化硅，经过烧结工艺制成。
碳化硅陶瓷可以耐受高温达到1600°C以上，并且具有高硬度、高强度、优良的耐腐蚀性能和良好的绝缘性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子元件等领域。
5. 氧化铝-氮化硅复合陶瓷氧化铝-氮化硅复合陶瓷是一种高性能的陶瓷材料，是氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷的复合材料。
它综合了氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷的优点，具有更高的耐高温性能和优异的机械性能。
氧化铝-氮化硅复合陶瓷可以耐受高温达到2000°C以上，并且具有高硬度、高强度、优良的耐腐蚀性能和良好的绝缘性能，广泛应用于航空航天、机械工程、电子元件等领域。
陶瓷材料结构及性能分类新结构陶瓷材料科学基础
（2）刚玉（Al2O3）结构
这种结构的氧离子 （负离子）具有密排 六方的排列，正离子 占据八面体间隙的三 分之二。
具有这种结构的氧化 物有：Al2O3、Fe2O3、 Cr2O3、Ti2O3、V2O3、 Ga2O3、Rh2O3等。
（Ga镓、Rh铑）
热偶套管，淬火钢的切削
刀具、金属拔丝模，内燃
氧 化
铝
机的火花塞，火箭、导弹
陶 瓷
的导流罩及轴承等。
密 封
环
氧化铝陶瓷坩埚
氧化铝陶瓷转心球阀
⑵ 氮化硅（Si3N4）陶瓷 氮化硅是由Si3N4四面体组成的共
价键固体。
① 氮化硅的制备与烧结工艺
工业硅直接氮化：3Si+2N2→Si3N4 二氧化硅还原氮化：
其它：
尖晶石型结构（AB2O4）（书P51） 正常尖晶石型结构 反尖晶石型结构（较多见） 这类化合物是重要的非金属磁性材料，
钙钛矿型结构：
这类结构对压电材料很重要。
压电效应：
物质在受机械压缩或拉伸变形时，在它 们两对面的界面上将产生一定的电荷，形成 一定的电势。反之，在它们的两界面上加以 一定的电压，则将产生一定的机械变形，这 一现象称为压电效应。（超声加工中应用）
按照连接方式划分，硅酸盐化合物可以分为以下几 种类型：
①孤立状硅酸盐 ②复合状硅酸盐 ③环状或链状硅酸盐 ④层状硅酸盐 ⑤立体网络状硅酸盐
①孤立状硅酸盐（岛状结构单元）
其单元体(SiO44－） 互相独立，不发生相 互连接。
化学组成一MgO、CaO、 FeO等。
气孔对陶瓷的性能不利（多孔陶瓷除外）
气孔率：普通陶瓷5%～10％
特种陶瓷5％以下
陶瓷材料概述范文
陶瓷材料概述范文陶瓷材料是一种非金属无机材料，其主要成分为氧化物、非氧化物和组合材料。
陶瓷材料具有许多独特的性质，如高温耐性、耐腐蚀性、绝缘性、硬度高等，因此被广泛应用于工业、冶金、化工、电子、建筑等领域。
陶瓷材料根据其结构与用途可分为三类：普通陶瓷、特种陶瓷和结构陶瓷。
普通陶瓷是最基本的一种陶瓷材料，由黏土和瓷石等原料烧结而成。
普通陶瓷具有较低的价格和良好的加工性能，广泛应用于建筑材料、制陶工业、机械工业等。
常见的普通陶瓷有砖瓦、瓷器等。
特种陶瓷是一类性能优良、用途特殊的陶瓷材料。
特种陶瓷的特点是高温稳定性、耐磨性和电绝缘性能的提高。
根据其化学成分和结构特点，特种陶瓷可分为氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和复合陶瓷。
氧化物陶瓷包括金刚石（碳化硅）陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等，主要用于高温热工业、电子工业、机械制造业等。
非氧化物陶瓷主要包括硼化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等，具有高硬度、耐磨性、导热性能等，广泛应用于航空航天、电子、光学等领域。
复合陶瓷由两种或多种不同材料组成，具有更加优良的性能，例如碳化硅纤维增强碳化硅（C/C）复合陶瓷材料广泛应用于高温结构部件。
结构陶瓷是一类性能优异的陶瓷材料，具有高强度、低密度和良好的耐磨性能。
结构陶瓷主要用于制造高压磨料工具、轴承等机械结构部件。
常见的结构陶瓷有氮化硼陶瓷、氧化铝陶瓷等。
陶瓷材料还具有许多其他特殊的性能，如生物相容性、超导性、光学透明性等。
在现代科技的发展中，陶瓷材料发挥着重要的作用。
例如，陶瓷瓦片用于建筑中的防水、隔热层；陶瓷杯用于食品和饮料的容器；陶瓷电容用于电子器件中的储能等。
陶瓷材料的应用领域不断扩大，对于人类社会的发展与进步具有重要的推动作用。
总之，陶瓷材料是一类非金属无机材料，具有独特的性质和广泛的应用领域。
普通陶瓷、特种陶瓷和结构陶瓷是其主要分类。
陶瓷材料在工业、冶金、化工、电子、建筑等领域起到重要的作用，对于促进社会进步和技术发展具有重要意义。
4陶瓷材料解析
一般比抗拉强度高 10倍。 ? 塑性、韧性低，脆性大 ，在室温下几乎没有塑性。
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3. 陶瓷材料的物理化学性能特点
? 熔点很高， 大多在2000℃以上，具有很高的耐热性。
? 线膨胀系数小， 导热性和抗热振性都较差，受热冲击 时容易破裂。
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3. 按用途分类
日用陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷
4. 按性能分类
高强度陶瓷、高温陶瓷、耐磨陶瓷、耐酸陶瓷、 压电陶瓷、光学陶瓷、半导体陶瓷、磁性陶瓷、生 物陶瓷等。
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二、陶瓷材料的特点
1. 陶瓷材料的相组成特点
陶瓷材料通常由三种不同的相组成，即 晶相 （1）、玻璃相（2）和气相（3）（气孔），其显微 结构是由原料、组成和制造工艺所决定的。
陶瓷材料
（Ceram品如陶瓷器、 玻璃、水泥等，是黏土、石英、长石等硅酸盐类材 料制作而成。
现代陶瓷 材料的原料已不再是单纯的天然矿物 材料，而是扩大到人工化合物，如 Al2O3、SiO2、 ZrO2等。
2
随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的 新型陶瓷 。
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（2）化学化工瓷
用于化学、石油化工、制药、食品等工业及实 验室中的管道设备、耐蚀容器及实验器皿等。
通常要求耐各种化学介质腐蚀的能力要强。
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（3）电工瓷
主要指电器绝缘用瓷，也叫 高压陶瓷 ，主要用 于制作隔电、机械支持及连接用瓷质绝缘器件。
要求机械性能高、介电性能和热稳定性好。
绝缘子 22
（二）特种陶瓷
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2. 普通工业陶瓷
改善工业陶瓷性能的方法：
? 加入MgO、ZnO、BaO、Cr2O3等，增加莫来石 晶体相，提高机械强度和耐碱抗力。
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陶瓷材料的力学性能高分子091 项淼学号17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。
（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. 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)，高化学稳定性和介电性能•以Al2O3为主要成分，含少量SiO2的陶瓷。
•根据Al2O3含量不同，分为75瓷（Al2O3含量为75%）又称刚玉-莫来石瓷；95瓷、99瓷，又称刚玉瓷。
•Al2O3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。
用途：工具，高温炉零件，空压机泵零件，内燃机火花塞，坩埚。
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 ——呈弱酸性或惰性，导热系数小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。
•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。
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；•良好的耐热性和导热性，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；•有自润滑性，耐磨性好。
用途：氮化硼陶瓷常用于制作热电偶套管，熔炼半导体、金属的坩埚和冶金用高温容器和管道，高温轴承，下班制品成型模，高温绝缘材料；因BN中含w B=43%，有很大的吸收中子的截面，可作核反应堆中吸收热中子的控制棒。
4. 金属陶瓷以金属氧化物或碳化物为主要成分，加入适量的金属粉末，通过粉末冶金的方法制成的，具有某些金属性质的陶瓷。
金属陶瓷是金属切削刀具、模具和耐磨零件的重要材料。
粉末冶金方法及其应用•金属材料的制备：熔炼、铸造高熔点的金属及金属化合物难以通过熔炼或铸造的方法制备粉末冶金：陶瓷生产工艺在冶金中的应用粉末制备----压制成型----烧结成零件或毛坯粉末冶金法的基本工艺过程１. 粉末制备包括粉末制取、配料、粉料混合等步骤。
粉末的纯度、粒度、混合的均匀程度等对粉末冶金制品的质量有重要影响。
粉末愈细、愈均匀、纯度愈高，陶瓷的性能愈好。
2. 压制成型多采用冷压法，即将粉料装入模具型腔内，在压力机下压制成致密的具有一定强度的坯体。
为了改善粉末的可塑性和成型性，通常在粉料中会加入一定比例的增塑剂，如汽油橡胶溶液、石蜡等。
3. 烧结将压制成型的坯体放入通过保护气氛的高温炉或真空炉中进行烧结，在保持至少一种组元仍处于固态的烧结温度下，长时间保温，通过扩散、再结晶、化学反应等过程，获得与一般合金相似的组织，并存在一些微小的孔隙的粉末冶金制品。
根据烧结过程中有无液相产生，烧结分为：固相烧结和液相烧结。
•固相烧结：在烧结时不形成液相。
无偏析高速钢、烧结铝（Al-Al2O3）、烧结钨、青铜－石墨、铁－石墨等•液相烧结：在烧结时形成部分液相的液-固共存状态。
金属陶瓷硬质合金（WC-Co、WC-TiC-Co等）、高速钢－WC、铬钼钢－WC等4. 后处理加工为改善或得到某些性能，有些粉末冶金制品在烧结后还要进行后处理加工。
如齿轮、球面轴承等在烧结后再进行冷挤压，以提高其密度、尺寸精度等；铁基粉末冶金零件进行淬火处理，以提高硬度等等。
陶瓷材料的力学性能强度（高温、低温、室温）韧性、硬度、断裂韧度、疲劳等。
一、陶瓷材料的弹性变形、塑性变形与断裂（图9-23）（1）弹性A）弹性模量大是金属材料的2倍以上。
∵共价键结构有较高的抗晶格畸变、阻碍位错运动的阻力。
晶体结构复杂，滑移系很少，位错运动困难。
B）弹性模量呈方向性；压缩模量高于拉伸弹性模量结构不均匀性；缺陷C）气孔率↑，弹性模量↓（2）塑性变形a）室温下，绝大多数陶瓷材料塑性变形极小。
b）1000℃以上，大多数陶瓷材料可发生塑性变形（主滑移系运动）c）陶瓷的超塑性超细等轴晶，第二相弥散分布，晶粒间存在无定形相。
1250℃，3.5×10-2 S-1应变速率ε=400%。
利用陶瓷的超塑性，可以对陶瓷进行超塑加工（包括扩散焊接）（3）断裂以各种缺陷（表面或内部）为裂纹源裂纹扩展，瞬时脆断。
缺陷的存在是概率性的。
用韦伯分布函数表示材料断裂]dv F m v m )'()(exp 1)(0σσςσσ⎰⎢⎣⎡--= F(σ)—断裂概率m —韦伯模数σ0—特征应力，该应力下断裂概率为0.632σ’、 σ—试样内部的应力及它们的最大值二、陶瓷材料强度和硬度陶瓷的实际强度比其理论值小1~2个数量级。
（1）弯曲强度三点弯曲、四点弯曲四点弯曲试样工作部分缺陷存在的几率较大。
∴强度比三点的低。
（2）抗拉强度夹持部位易断裂（加橡胶垫）∴常用弯曲强度代之，高20%~40%。
（3）抗压强度比抗拉强度高得多，10倍左右。
（4）硬度高 HRA ，AT45N 小负荷的维氏硬度或努氏硬度。
陶瓷材料的断裂韧度比金属的低1~2个数量级测定方法（图）单边切口法、山形切口法、压痕法、双扭法、双悬臂梁法。
∵K IC 值受切口宽度的影响。
金属材料：σ↑、δ↓、K IC ↓；陶瓷材料：σ↑、 K IC ↑。
∵尖端塑性区很小。
陶瓷材料的增韧：（1）改善组织（细密、纯、匀）（2）相变增韧（3）微裂纹增韧陶瓷材料的疲劳强度静态疲劳，动态疲劳，循环疲劳和热疲劳（1）静态疲劳对应于金属材料的应力腐蚀和高温蠕变断裂。
“温度、应力、环境介质”分成的个区（图10-11）孕育区（低于应力强度因子门槛值）低速区da/dt 随K ↑而↑中速区da/dt 仅与环境介质有关，与K 无关。
高速区da/dt 随K ↑而呈指数关系↑（2）动态疲劳类似于金属材料应力腐蚀研究中的慢应变速率拉伸。
（3）循环疲劳疲劳破坏以慢速龟裂扩展的方式发生。