陶瓷材料科学论文

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陶瓷材料科学与工程

陶瓷材料科学与工程

陶瓷材料科学与工程陶瓷材料科学与工程是一门研究陶瓷材料的结构、性能及其制备和应用的学科,涉及广泛的领域,包括材料化学、结构设计、材料制备和加工技术等。

陶瓷材料具有许多独特的优点,如高温稳定性、耐腐蚀性、绝缘性、低热膨胀系数等,因此在航空航天、电子、光电子、能源、医疗等领域有重要的应用。

陶瓷材料科学与工程的主要研究内容如下:1. 结构与性能:陶瓷材料的性能主要取决于其晶体结构、晶界、孔隙和结构缺陷等因素。

研究陶瓷材料的结构,并与其性能相联系,对于理解材料的力学、电学、热学等性质至关重要。

2. 材料制备与加工技术:陶瓷材料的制备与加工技术是提高材料性能和制备产品的关键。

其中包括烧结、熔融、溶胶凝胶、化学气相沉积、微波处理等多种技术手段。

研究不同的制备和加工方法,优化工艺参数,有助于提高陶瓷材料的制备效率和成型质量。

3. 材料性能测试与评价:通过对陶瓷材料的性能测试与评价,可以获得其力学性能、电学性能、热学性能等各项指标,进而有效地指导材料的选择和应用。

常用的测试方法包括硬度测试、断裂韧性测试、电学性能测量、热膨胀系数测量等。

4. 功能陶瓷材料:功能陶瓷材料是一类具有特殊功能或特定应用价值的陶瓷材料。

常见的功能陶瓷材料包括氧化铝陶瓷、钛酸锶陶瓷、铁电压电陶瓷、磁性陶瓷等。

研究功能陶瓷材料的制备、性能调控和应用,对于满足社会的特定需求具有重要意义。

5. 陶瓷材料在新能源领域的应用:随着新能源的快速发展,陶瓷材料在新能源领域的应用也越来越重要。

例如,氧化物燃料电池使用的固体氧化物电解质就是一种陶瓷材料。

研究陶瓷材料在新能源领域的应用潜力,有助于推动新能源技术的发展和应用。

总之,陶瓷材料科学与工程是一门综合性学科,研究内容涵盖了材料的结构、性能、制备和应用等方面。

通过研究陶瓷材料的基础理论与实践技术,可以推动陶瓷材料的发展与应用,为解决许多关键科学和工程问题提供了重要的支持。

【注意】此回答参考资料摘自相关领域的学术文献和教材,如有需要,请结合具体情况查阅相关资料。

超导体陶瓷材料的科学研究应用

超导体陶瓷材料的科学研究应用

超导体陶瓷材料科学研究(草稿)骆萌1986年,在超导科学中浮现了重大突破,Bednorz和Muller发现某些氧化物陶瓷具备超导性,①旋即在学术界引起非凡反响,由此各国科学家掀起了一场以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以摸索高临界超导体为目的“超导热”(注),至今仍在更深更广泛地领域发展。

超导电材料是新材料领域崛起一支极为重要,有人指出当前高温超导材料将在此后世纪得到广泛应用,在发电,供电,运送,医疗,科技和信息化工程等方面带来革命性发展生力军,对之研究,开发,应用必将增进材料科学发展,对经济影响限度也许超过电活和晶体管,在工农业各方面和人民生活中引起一场重大革命。

②超导电材料是一类在一定条件下电阻为零材料,超导体基本特性可用三个物理量来描述。

③即临界温度Te,临界磁物HC,临界电流Jo。

这三个物理量互相有联系,参见关于示意图。

临界温度(Tc)是材料从正常态转变到超导态温度,临界磁场(Hc)是这样物理概念,在临界温度下施加一种不不大于Hc磁场,从而使超导材料失去超导性。

临界电流(Jo)指在一定温度和磁场下,超导体通过电流限度(不不大于此限度超导体就会转变成其她材料),超导体最为直观性质是直流电阻为零,但仅有此种特性还不一定是超导体,还要具备在零电阻温度时,其内部磁场强度为零。

这个概念出自迈斯纳效应,W Meissner等依照实验事实指出,如果超导体在磁场中冷却到转变温度如下,则在转变之处磁感应线将从超导体内被排出。

④这个成果日后由理论计算出来,因而,超导体除直流电阻为零外,其最为本质性质是完全抗磁性,超导体材料已发既有数千种,普通分为第Ⅰ类超导体和第Ⅱ类超导体(其图象见④P400,图4),第一类超导体(涉及除银和钒以外纯金属),第二类超导体涉及铌,钒各种超导体合金及化合物。

⑤如当前正在研究高Tc氧化物超导体,第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体超导电机制没有区别,在两种类型零磁场中,在超导态——正常态转变之处具备相似热学性质,但迈斯纳效应则完全不同,第Ⅰ类超导体完全排除磁场,直到超导体电性突然破坏,然后磁场完全穿透。

小学科学20《陶瓷材料》学历案

小学科学20《陶瓷材料》学历案

小学科学20《陶瓷材料》学历案陶瓷材料是我们日常生活中经常接触到的材料之一。

从古至今,陶瓷材料在人类文明发展的历程中扮演着重要的角色。

它们具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等特点,广泛应用于建筑、制陶、航空航天、医药等领域。

本文将介绍陶瓷材料的基本特性、制作工艺和应用领域。

首先,陶瓷材料具有优秀的耐高温性能。

由于其晶格结构的稳定性,陶瓷材料能够承受高温环境下的极端条件,例如用于制作炉具、炉衬等。

其次,陶瓷材料具有良好的耐腐蚀性能。

由于其化学稳定性和抗酸碱性,陶瓷材料广泛应用于化工设备、水处理等领域。

此外,陶瓷材料还具有良好的绝缘性能,可以用于制作电子器件、绝缘材料等。

陶瓷材料的制作工艺通常包括原料选择、成型、烧结等步骤。

在原料选择方面,陶瓷材料通常由粉末状的原料混合而成。

这些原料可以是天然矿石,也可以是人工合成的化合物。

在成型过程中,原料会经过一系列加工,如压制、注塑、挤压等,形成具有一定形状的坯体。

最后,坯体会经过烧结工艺,将其加热到高温下,使其颗粒间发生结合,从而形成致密的陶瓷材料。

陶瓷材料的应用领域非常广泛。

在建筑领域,陶瓷材料可以使用在墙壁砖、地板砖、卫生洁具等方面。

其耐磨、防滑、易清洁的特点使其成为室内外装饰的首选材料。

在制陶工艺中,陶瓷材料是不可或缺的原料。

瓷器、陶罐等陶瓷制品通过陶瓷材料的烧结工艺制作而成,为传统工艺保留了珍贵的文化遗产。

陶瓷材料还在航空航天领域扮演着重要的角色。

由于其低密度、高强度和良好的热稳定性,陶瓷材料广泛应用于航空发动机、导弹弹头等部件的制造。

除了以上应用领域外,陶瓷材料还在医药领域具有重要地位。

陶瓷材料的生物相容性好,不容易导致过敏反应或组织排斥,因此被广泛应用于人体骨骼修复、人造关节、人工牙齿等方面。

陶瓷材料常被用作人造骨头和骨盆等器械,可以帮助患者恢复健康。

此外,陶瓷材料还用于制作人工牙齿,具有良好的美观效果和口感,可以改善患者的口腔健康质量。

总之,陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等特点,在建筑、制陶、航空航天、医药等领域得到了广泛应用。

生物陶瓷材料 科学

生物陶瓷材料 科学

生物陶瓷材料科学
现代生物陶瓷材料:以天然为本,挑战无限可能。

生物陶瓷材料科学是一种新兴技术,其利用生物陶瓷,可以用于制造给定设计的植入物,以及临床治疗。

一. 特点:
1. 结构简单,抗微生物活性好:生物陶瓷制品具有简单的结构,抗微
生物浸渍性能较好,可以抵抗微生物的侵袭和污染
2. 较强的可骇化活性:生物陶瓷制品具有较强的可锻造活性,具有较
好的金属微观结构,可以根据病人的特色,调整植入物的尺寸大小
3,抗氧化性强:生物陶瓷材料具有较好的抗氧化能力,可以抵抗在体
内细胞氧化产生的伤害
二,用途:
1. 植入物:生物陶瓷制品可用于制作植入物,如人工关节、人工牙齿、
人工耳蜗,用于修复和替换损失的人体器官
2. 医疗治疗:生物陶瓷制品可用于制造医疗器械,如假肢、假牙、支架等,用于支持植入物以及支持治疗
3. 除癌:生物陶瓷的抗肿瘤活性可用于除去肿瘤渗出的放射物,以及根除肿瘤。

总之,生物陶瓷材料科学已经取得了一定的进展,我们期望在不久的将来,它能在器械植入和临床治疗中发挥更大的作用。

陶瓷材料科学与工程

陶瓷材料科学与工程

陶瓷材料科学与工程《陶瓷材料科学与工程》陶瓷材料科学与工程是一门研究陶瓷材料的性质、制备和应用的学科。

陶瓷材料具有许多独特的性质,如高硬度、高耐热性、优异的绝缘性能和化学稳定性等,因此在各个领域中得到了广泛的应用。

陶瓷材料的制备过程通常包括粉体制备、成型和烧结三个步骤。

粉体制备对于陶瓷材料的性能有重要影响,可以通过不同的方法控制材料的颗粒大小、分布和形态。

成型过程是将粉末变成具有所需形状的绿胚的过程,常见的成型方法有注塑成型、挤出成型和压制成型等。

烧结是使绿胚在高温下形成致密的陶瓷材料的过程,通过控制烧结条件可以得到不同结构和性能的材料。

在陶瓷材料的研究中,有一些重要的概念需要关注,如化学成分、晶体结构和缺陷等。

化学成分是决定材料性能的关键因素之一,不同的元素组成会影响材料的化学稳定性、机械性能和导电性能等。

晶体结构对于陶瓷材料的性质也起着重要作用,常见的陶瓷材料结构有离子晶体结构、共价晶体结构和氧化物玻璃结构等。

缺陷是陶瓷材料中常见的存在形式,包括点缺陷和线缺陷等,它们对材料的力学性能、导电性能和光学性能等都有重要影响。

陶瓷材料在各个领域中有着广泛的应用。

在建筑行业中,陶瓷材料可以用于墙面瓷砖、地板砖和卫生洁具等;在电子行业中,陶瓷材料可以用作电子元件的基底材料和封装材料;在机械工业中,陶瓷材料可以用于制造高强度、耐磨损的零部件;在能源行业中,陶瓷材料可以用于制造高温、高压的燃烧室和气体涡轮发动机。

随着科学技术的发展,陶瓷材料科学与工程也在不断推进。

新的材料制备方法和工艺的提出,使得陶瓷材料的性能得到了进一步提高。

此外,陶瓷材料的研究也涉及到其他学科,如材料物理学、力学和光学等,这为进一步探索陶瓷材料的特性和应用提供了更广阔的空间。

总之,陶瓷材料科学与工程是一门既有理论又具有应用性的学科。

通过对陶瓷材料的研究,可以为各个领域的发展提供更先进的材料技术支持,推动技术和经济的进步。

具有形状记忆性能的陶瓷材料研究

具有形状记忆性能的陶瓷材料研究

具有形状记忆性能的陶瓷材料研究陶瓷材料是一种具有广泛应用前景的工程材料,因其高温稳定性、抗腐蚀性和硬度高等特点而备受重视。

然而,传统陶瓷材料在形变能力上存在一定的限制,无法满足一些特殊应用的需求。

为了解决这一问题,近年来研究人员开始探索具有形状记忆性能的陶瓷材料。

形状记忆效应是一种材料在经历一定变形后能够恢复原始形状的特性。

在金属和聚合物等材料中已经存在广泛应用,并取得了显著的成果,但在陶瓷材料中的研究相对较少。

这主要是因为传统陶瓷材料具有脆性,难以实现形状记忆效应。

然而,随着材料科学的发展,研究人员逐渐开始探索新型具有形状记忆性能的陶瓷材料。

首先,我们回顾一下形状记忆效应的起源。

形状记忆效应最早是在金属材料中被发现的,特别是在铜锌合金中。

这些合金在一定温度下具有两种不同的晶体结构,分别对应于不同的形状。

当合金处于高温状态时,其晶体结构会发生相变,并保持一定的固定形状。

当温度下降到相变温度以下时,合金会自行恢复到原始形状。

这种现象被称为马氏体相变,成为形状记忆效应的基础。

基于金属材料的形状记忆效应,研究人员开始尝试在陶瓷材料中实现形状记忆性能。

他们发现,在某些氧化物陶瓷中也存在着类似的相变现象,并且能够产生形状记忆效应。

例如,氧化锆和氧化钛等陶瓷材料在特定温度范围内具有马氏体相变的特点,可以实现形状记忆效应。

这为陶瓷材料的发展带来了新的方向。

然而,与金属和聚合物相比,陶瓷材料在实现形状记忆性能方面面临着一些困难。

首先,陶瓷材料的脆性使其对形变的容忍度较低,容易发生破裂。

其次,陶瓷材料的高硬度和高温稳定性使其难以实现形状记忆效应的相变过程。

针对这些问题,研究人员通过调控材料的组织结构和控制工艺参数,逐渐解决了这些困难。

近年来,研究人员提出了一种新型的具有形状记忆性能的陶瓷材料——陶瓷复合材料。

这种材料由陶瓷基体和金属或聚合物纤维增强相组成,兼具陶瓷材料和纤维增强材料的优点。

通过控制纤维增强相的取向以及织构,以及陶瓷基体的成分和处理工艺等方面的优化,可以实现陶瓷复合材料的形状记忆效应。

泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究

泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究

泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究一、本文概述随着科学技术的不断发展和进步,新型陶瓷材料的研究与应用逐渐成为材料科学领域的研究热点。

其中,泡沫碳化硅陶瓷作为一种轻质、高强、耐高温的新型陶瓷材料,凭借其独特的物理和化学性能,在航空航天、能源、环保等领域展现出广阔的应用前景。

本文旨在深入探讨泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺,研究其性能特点,为进一步优化制备工艺、提升材料性能以及推动其在实际应用中的广泛使用提供理论支撑和实践指导。

本文首先概述了泡沫碳化硅陶瓷的基本性质和研究背景,阐述了其在不同领域中的应用价值。

随后,详细介绍了泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺,包括原料选择、配方设计、成型方法、烧结工艺等关键步骤,并分析了各工艺参数对材料性能的影响。

在此基础上,本文重点研究了泡沫碳化硅陶瓷的物理性能、化学性能以及力学性能,如密度、孔隙率、热稳定性、抗腐蚀性等,并通过实验数据分析了其性能特点与制备工艺之间的关联。

本文总结了泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究成果,指出了当前研究中存在的问题和不足,并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。

通过本文的研究,旨在推动泡沫碳化硅陶瓷制备工艺的进一步优化,提升材料性能,拓展其应用领域,为新型陶瓷材料的发展做出积极贡献。

二、泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺主要包括原料选择、配方设计、泡沫前驱体的制备、碳化硅化过程以及后处理几个关键步骤。

原料选择是制备泡沫碳化硅陶瓷的第一步,其主要原料包括硅源、碳源、造孔剂以及可能的添加剂。

硅源一般选择硅粉、硅溶胶或硅烷等,碳源则可以选择石墨、炭黑、有机聚合物等。

造孔剂的选择对于泡沫结构的形成至关重要,常用的有无机盐类、高分子聚合物等。

根据需求,还可以添加一些助剂,如分散剂、催化剂等。

配方设计则需要根据所需的碳化硅陶瓷性能,合理搭配各原料的比例。

通过调整硅碳比、造孔剂含量等参数,可以控制泡沫碳化硅陶瓷的密度、孔径、孔结构以及机械性能等。

泡沫前驱体的制备是制备泡沫碳化硅陶瓷的关键步骤。

纳米陶瓷材料

纳米陶瓷材料

纳米陶瓷材料
纳米陶瓷材料是一种具有微观纳米结构的陶瓷材料,其特点是颗粒尺寸小于100纳米。

由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料在材料科学领域引起了广泛关注,并在多个领域展现出了巨大的应用潜力。

首先,纳米陶瓷材料具有优异的力学性能。

由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料表现出比传统陶瓷材料更高的硬度和强度,这使得它在制备高性能陶瓷制品时具有重要的应用前景。

例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高硬度的刀具、轴承等机械零部件,以及耐磨、耐腐蚀的陶瓷涂层等。

其次,纳米陶瓷材料还具有优异的光学性能。

由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料表现出比传统陶瓷材料更高的折射率和透光性,这使得它在光学领域具有广泛的应用前景。

例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高透光、高折射率的光学元件,如透明陶瓷玻璃、光学透镜等,以及用于制备高性能的光学涂层等。

此外,纳米陶瓷材料还具有优异的热学性能。

由于其微观结构的特殊性质,纳米陶瓷材料表现出比传统陶瓷材料更高的热导率和热稳定性,这使得它在热学领域具有重要的应用前景。

例如,纳米陶瓷材料可以用于制备高热导率、高热稳定性的陶瓷散热器、热障涂层等。

总的来说,纳米陶瓷材料具有优异的力学、光学、热学性能,具有广泛的应用前景。

随着纳米技术的不断发展和成熟,纳米陶瓷材料必将在材料科学领域发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展进步做出更大的贡献。

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学号: 1004230213专业素质教育2012 ~ 2013 学年秋季学期学院:材料学院专业班级:无机10—02班姓名:宋海彬透明陶瓷的研究现状与发展展望摘要:陶瓷具有广大的发展前景,透明陶瓷以其优异的综合性能已成为一种新型的、备受瞩目的功能材料。

综述了透明陶瓷的分类,探讨了透明陶瓷的制备工艺,并展望了透明陶的应用前景。

关键词:性能透明材料前景组成陶瓷透光性制备工艺应用前言:1962年RLC首次报导成功地制备了透明氧化铝陶瓷材料以来,为陶瓷材料开辟了新的应用领域。

这种材料不仅具有较好的透明性,且耐腐蚀,能在高温高压下工作,还有许多其他材料无可比拟的性质,如强度高、介电性能优良、低电导率、高热导性等,所以逐渐在照明技术、光学、特种仪器制造、无线电子技术及高温技术等领域获得日益广泛的应用。

透明陶瓷的分类透明陶瓷材料主要分为氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷两类。

1氧化物透明陶瓷对氧化物透明陶瓷的研究早于对非氧化物透明陶瓷的究,其制备工艺也相对成熟。

到目前为止,已经先后研发出了多种材料:Be()、ScZ()3、Ti认、ZK):、Ca(〕、Th(矢、A12()3仁5·6〕、Mg()、AI()NL,」、YZ03[8·”〕、稀土元素氧化物、忆铝石榴石(3Y203·SA12()。

)仁’0,”】、铝镁尖晶石(Mg()·A一2()。

)〔’2,’3]和透明铁电陶瓷pLZ子川等。

其中AiZ姚、M四、YZ姚以及忆铝石榴石以其自身优异的综合性能,现已经得到广泛的应用。

2非氧化物透明陶瓷对非氧化物透明陶瓷的研究是从20世纪80年代开始的。

非氧化物透明陶瓷的制备比氧化物透明陶瓷的制备要困难得多,这是由于非氧化物透明陶瓷具有较低的烧结活性、自身含有过多的杂质元素(如氧等),这些都成为制约非氧化物透明陶瓷实现成功烧结并得到广泛应用的主要因素。

但经过各国研究人员的共同努力和深人研究,现已经成功地制备出了多种透明度很高的非氧化物透明陶瓷,其中最典型的是AIN、GaAS、MgFZ、ZnS、CaFZ等透明陶瓷。

与氧化物透明陶瓷相比,大多数的非氧化物透明陶瓷不仅室温强度高,而且高温力学性能好,此外,还具有优良的抗急冷急热冲击性能。

这些都使得对非氧化物透明陶瓷的研究势在必行。

透明陶瓷的制备工艺透明陶瓷的制备过程包括制粉、成型、烧结及机械加工的过程。

为了达到陶瓷的透光性,必须具备以下条件〔4〕:(1)致密度高;(2)晶界没有杂质及玻璃相,或晶界的光学性质与微晶体之间差别很小;(3)晶粒较小而且均匀,其中没有空隙;(4)晶体对入射光的选择吸收很小; (5)无光学各向异性,晶体的结构最好是立方晶系;(6)表面光洁度高。

因此,对制备过程中的每一步,都必须精确调控,以制备出良好的透明陶瓷材料。

2.1 粉料制备透明陶瓷的原料粉有四个要求〔5〕:(1)具有较高的纯度和分散性;(2)具有较高的烧结活性;(3)颗粒比较均匀并呈球形;(4)不能凝聚,随时间的推移也不会出现新相。

传统的粉料制备方法主要有固相反应法、化学沉淀法、溶胶—凝胶法以及不发生化学反应的蒸发—凝聚法(PVD)和气相化学反应法。

制备粉料的方式对陶瓷的透光性有很大的影响。

金属氧化物球磨方法制备粉料,粉料的细度不能得到保证,固相反应时,粉料的活性低,颗粒粗,即使采用热压法烧结,也不易形成高密度的陶瓷,且陶瓷的化学组成和均匀性差。

激光气相法是利用当光与物质发生相互作用时,物质的原子或分子将吸收某些特定波长的光子而处于激发态,这些激发态的原子或分子进行重新组合,从而发生化学反应的原理,采用合适的光照射反应物分子提供活化能,使其活化。

自蔓延高温合成法(SHS)是指对于放热反应的反应物,经外热源点火而使反应启动,利用其放出的热量,使反应自行维持,并形成燃烧波向下传播。

其反应物可以是粉末、液体或气体。

其装置图如图1。

SHS法制备粉料优于传统的方法,其优点在于:(1)纯度高,SHS法经过一个高温过程,许多杂质尤其是有机物在高温下挥发,而粉料表面的氧化膜也被还原;(2)活性大,SHS法反应迅速,合成过程中温度梯度大,产品中有可能出现缺陷集中相和亚稳相,产物的活性大大提高,易于进一步烧结致密化。

例如上海硅酸盐研究所的张宝林、庄汉锐等人就是以铝粉、高压氮气为原料,将铝粉、氮化铝粉稀释剂以及氯化铵和氟化氨的混合物置于有机球磨桶中,以氮化铝球为球磨弹子,干混,然后在高压容器中,氮气压力下,以钛粉为引火剂,用通电钨线圈点火,使铝粉与氮气发生燃烧,用SHS法反应生成高氮含量、低氧含量的氮化铝粉〔8〕。

2.2 成型技术透明陶瓷成型可以采用各种方法,如泥浆浇注、热塑泥浆压铸、挤压成型、干压成型以及等静压成型等。

干压成型是将粉料加少量结合剂,经过造粒然后将造粒后的粉料置于钢模中,在压力机上加压形成一定形状的坯体。

干压成型的实质是在外力作用下,借助内摩擦力牢固的把各颗粒联系起来,保持一定的形状。

实践证明,坯体的性能与加压方式、加压速度和保压时间有较大的联系。

等静压成型是利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法,。

等静压成型有如下特点:(1)可以生产形状复杂、大件及细长的制品,而且成型质量高;(2)成型压力高,而且压力作用效果好;(3)坯体密度高而且均匀,烧成收缩小,不易变形;(4)模具制作方便,寿命长,成本较低;(5)可以少用或不用粘接剂〔9〕。

2.3 烧结方法透明陶瓷的烧结方法多种多样,最常用的是常压烧结,这种方法生产成本低,是最普通的烧结方法。

除此之外,人们还采用不少特种烧结方法,如热压烧结、气氛烧结、微波烧结及SPS放电等离子烧结技术。

热压烧结是在加热粉体的同时进行加压,因此烧结主要取决于塑性流动,而不是扩散。

对于同一种材料而言,压力烧结与常压烧结相比,烧结温度低得多,而且烧结体中气孔率也低;另外由于在较低的温度下烧结,就抑制了晶粒的成长,所得的烧结体致密,且具有较高的强度。

气氛烧结是透明陶瓷常用的一种烧结工艺。

为了使烧结体具有优异的透光性,必须使烧结体中气孔率尽量降低(直至零)。

微波烧结是利用在微波电磁场中材料的介电损耗使陶瓷及其复合材料整体加热至烧结温度而实现致密化的快速烧结的新技术。

微波烧结的速度快、时间短,从而避免了烧结过程中陶瓷晶粒的异常长大,最终可获得高强度和高致密度的透明陶瓷。

SPS装置设备非常类似于热压烧结炉,所不同的是这一过程给一个承压导电模具加上可控脉冲电流,脉冲电流通过模具,也通过样品本身,并有一部分贯穿样品与模具间隙。

透明陶瓷的应用1照明灯具透明陶瓷有广泛的用途,最早是用于高压金属放电上。

高压钠灯是其中最具代表性的。

钠蒸气在放电时会产生l000℃以上的高温,而且具有很强的腐蚀性,玻璃灯管在这种条件下是无法正常工作的。

目前,国内通过大量的研究和进口国外先进设备,在高压钠灯的生产已日趋成熟,每年国内生产厂家都要生产几千万只高压钠灯,市场需求为每年近3千万只,而且每年还以10%一15%的速度增长。

2激光材料在激光透明陶瓷的研究中,最具有典型意义的是Nd,YAG材料服一州。

Nd,YAG陶瓷激光器的整体性能已明显优于用其它方法制备的高品质的单晶.因此.多品透明Nd,YA(;陶瓷有望成为新一代的固体激光材料。

3红外窗口材料红外夜视仪、导弹及激光制导等新一代光电设备有时是在十分严峻的条件下1一作的.如:高温高仄、强烈的摩擦以及雨水的强烈冲刷和浸蚀。

为了保证系统能够正常运转以及能够准确无误地接受来自各个方位的有效信息.必须在外部使用红外窗口材料。

透明陶瓷以其自身优异的综合性能在该领域有着广阔的应用前影。

4无机闪烁体无机闪烁体在辐射探测中起着作常关键的作用,广泛应用于影像核医学、核物理、高能物理、石油勘探、安全检查等领域。

目前应用最多的无机闪烁体是无机闪烁体韶.体,但是对于一些潜在的无机闪烁材料,传统的晶体性长技术难以实现,而透明陶瓷的制备技术5电光陶瓷电光陶瓷是一种光学性质随外加电场而改变的陶瓷。

在此基础上配合其它相应的设备可以构成护目镜片和用作图像存储器。

6保护膜目前,市场上的高档精饰件表面处理可谓多种多样,但是其性能均不够稳定。

若采用镀透明陶瓷膜的方法‘川,不但成型后透光性好、光亮、耐磨性好.而且延长r使用寿命。

该种透明陶瓷保护膜还可以应用于半导体器件、电器元件等的表面保护材料。

总结与展望经过几十年的研究,透明陶瓷已取得了可喜的成果,其材料开发从过去的氧化铝透明陶瓷、氧化镁透明陶瓷。

这些透明陶瓷的发展拓宽了陶瓷的应用范围,但仍需进行更深入的研究,以进一步完善透明陶瓷的性能。

笔者认为,未来透明陶瓷的研究发展有以下几个趋势:(1)由于透明陶瓷不仅具有透光性,而且具有特种陶瓷自身的属性,随着其应用范围的进一步拓展,人们必然会提出越来越高的性能要求,这就要求我们必须不断的去研究新型的透明陶瓷材料以满足人们的需求。

(2)原有的生产工艺使透明陶瓷的制备受到很大的局限,随着人们对透明陶瓷材料的需求,研究和探索各种新的制备工艺,以扩大透明陶瓷的种类已成为一个重要的课题。

(3)透明陶瓷集透光性与其自身材料的特性于一身的优异性引起了人们极大的兴趣,研究其新的应用领域也就成了一个新兴的课题。

透明陶瓷的应用范围在不断的扩大,对其新功能的研究也在不断的发展。

(4)随着人们对透明陶瓷的需求量增加,工业化生产的问题就摆在了我们的面前。

现有的实验室制备透明陶瓷的方法已经比较成熟,但如何把科技成果转化为生产力,如何实现工业化生产这个问题还值得我们去进一步研究。

纵观透明陶瓷的发展历程以及世界各国的发展现状和应用状况可以看出,在各国科研工作者的共同努力下,这些问题将逐渐得到攻克,透明陶瓷也将得到更加广泛的应用。

参考文献:1 李世普.特种陶瓷工艺学.武汉:武汉工业大学出版社,19902 范恩荣.电瓷避雷针,1998.164(4):453 黄存新.人工晶体学报,1996.25(2):1084 蔺恩惠,李新勇等.西北师范大学学报,1995.131(1):85 江国键,庄汉锐等.无机材料学报,1998.13(4):5686 杨金龙,黄勇等.硅酸盐学报,1997.25(5):5147 高濂,宫本大树.无机材料学报,1997.12(2):1298 赵密,郭英奎等.哈尔滨理工大学学报,2000.5(2):1219LitvinenkoVFetal.Sov.Powder.Metall.Met.Ceram.Soc,1983.22(6):490。

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