耐高温陶瓷材料

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耐高温陶瓷涂层材料具有特殊的物理化学性质，制备工艺 简单，能够满足大多数高温工作场合的使用需要，受到了科研 工作者们的关注。但其涂层和基体的附着力较差等问题也在一 定程度上制约了其应用。
碳化物复合陶瓷耐高温材料
SiC 和TiC 等碳化物是非常优越的陶瓷耐高温材料，由于其 性能的优越性，常和其他陶瓷耐高温材料复合，优化其他陶瓷 耐高温材料的断裂韧性、抗热震性和抗蠕变性等。
结语
石油、化工、冶金、航空和航天等工业的飞速发展对 耐高温材料的性质提出了更高的要求，而传统的具有耐高 温材料，耐高温陶瓷由于其抗热震性较差、断裂韧性较低 等问题已经无法满足高温作业的需要，因此发展新型的耐 高温材料成为了必然。近年来，材料工作者们发现复合材 料能够很好地融合多种材料的优点，而开发出了多种复合 相的耐高温陶瓷材料，如，Sialon 类复合耐高温陶瓷材料 、TiC/Cu复合材料和陶瓷塑料材料等。在今后的耐高温陶 瓷材料中，各种材料复合传统的耐高温陶瓷材料还会是长 期的主角。
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新型 复合 耐高 温材 料
耐高温陶瓷涂层材料
碳化物复合陶瓷耐高温材料
优质耐高温陶瓷材料（Sialon）
sialon是Si、Al、O、N四种元素的合成词，作为一种陶瓷，它实际上 是Si3N4中Si、N原子被Al和O原子置换所形成的一大类固溶体的总称。 sialon陶瓷的主要类别有β-sialon、α-sialon、O-sialon三种，尤以前两种 最为常见。 Sialon 其晶体结构和Si3N4 相似，但比Si3N4 容易烧结。Sialon 分为α型、β 型、O 型、X 型和AlN 型。
优质耐高温陶瓷材料（Sialon）
α -Sialon 的特点是硬度高，耐磨性、抗氧化性和耐高温 性好，缺点是强度不及β -Sialon；而β -Sialon 的抗热震性优于 β -Si3N4，且与熔融金属的相容性好，不易腐蚀；O -Sialon的 抗氧化性是在各种Sialon材料中最佳的，但得到单相的OSialon 非常困难，不加烧结助剂很难制备致密的O -Sialon；对 X-Sialon 的报道较少，在弱氧化气氛中X-Sialon 是最稳定的， 而在中性和弱还原气氛中不稳定，X-Sialon 能降低制品的机 械性能，且能减少热膨胀系数和提高氧化性。Sialon 材料在 常温和高温时强度高，化学稳定性好，耐磨性和热稳定性良 好，且密度较低，被广泛运用在石油、冶金等领域。
新型复合耐高温陶瓷材料
单一组分的耐高温陶瓷材料因其成分的单一，在性质上 存在着明显的不足，如刚玉材料，烧结温度高，烧结体的热膨 胀系数大，抗热震性差，碳化硅陶瓷材料的抗氧化性较差等。 而且耐高温陶瓷材料在使用中，加工困难，抗热震性差，不易 进行粘结等缺点，也促使了耐高温陶瓷材料复合化的发展。 优质耐高温陶瓷材料（Sialon）
耐高温陶瓷涂层材料
耐高温陶瓷涂层材料种类繁多，最为常见的是金属表面的 耐高温陶瓷涂层材料，无机非金属表面的耐高温陶瓷涂层材料 和陶瓷塑料。金属材料因其优越的性质被广泛运用，但其耐腐 蚀、抗氧化和耐高温等性质均不理想，因此必须对其进行涂层 保护，而作为涂层使用的材料首选化学稳定性好的耐高温陶瓷 材料。
Sialon复合相材料
因Sialon又可作为碳化硅、刚玉等耐高温材料的结合剂 ，所以在其基础上发展了Sialon复合相耐高温材料。Sialon 结合SiC 材料常用于高炉中最易损毁的炉件部位，效果优 于黏土砖和高铝砖。Sialon结合刚玉耐高温材料改善了纯刚 玉材料抗侵蚀性、耐氧化性和热稳定性差的情况。 Sialon/Si3N4 结合SiC 和Sialon 结合刚玉耐高温材料对提高 高炉内衬材料的寿命做出了贡献，但Sialon/Si3N4 结合SiC 耐高温材料的抗碱侵蚀能力差，而Sialon结合刚玉耐高温材 料高温强度和抗热震性较差。
耐高温陶瓷 材料
小组成员：范刚强、何天琦、 普晓东、邓雅璐、邓刚
耐高温陶瓷材料的现状
近年来，由于冶炼及其他热工设备对耐高温陶瓷 材料制品提出的要求越来越高，航空航天工业的飞速发展 也刺激了耐高温陶瓷的发展，因此其质量不断提高，品种 不断改善。现在单一组分的耐高温陶瓷材料，如氧化铝、 碳化硅和氮化硅等，已经无法满足高温操作的要求，各类 具有优越性能的新型复合耐高温陶瓷材料成为了人们关注 的热点。
在研究原位内生金属间化合物增强铁基、镍铁基复合材料 为粘结相的新型TiC 基金属陶瓷的热腐蚀行为时发现，以NiFe-Cr-Si 为粘结相的新型TiC 基金属陶瓷的耐高温熔盐热腐蚀 性能明显优于以N i -Fe-Mo 为粘结相的TiC 基金属陶瓷，且在 850℃熔盐介质中，表面形成致密氧化物膜，是这类新型的金 属陶瓷具有良好的耐高温熔盐热腐蚀性能。