《材料工程基础课件-陶瓷材料的成形原理及工艺-第十章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料工程基础课件-陶瓷材料的成形原理及工艺-第十章（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 结构陶瓷 第二节 功能陶瓷 第三节 陶瓷耐火材料 第四节 玻 璃,第十章 典型的陶瓷材料,第一节 结构陶瓷,陶瓷的分类,氧化铝陶瓷,Al2O3少量SiO2。根据Al2O3含量可分为刚玉-莫来 瓷（75瓷，wAl2O3=75%）和刚玉瓷（95瓷，99瓷）。,制备方法：,3）低的介电损耗、高电阻率、高绝缘性：火花塞，电 路基板，管座； 4）熔点高、抗腐蚀：耐火材料，坩埚，炉管，热电偶保护套等； 5）离子导电性：太阳能电池材料和蓄电池材料等。 6）生物相容性：还可用于制作人工骨骼和人造关节等。,晶体结构,氧化锆陶瓷,备注：氧化锆熔点为2715 。,性能与应用,1）热导率小，化学稳定性好、耐腐
2、蚀性高：可用于高 温绝缘材料、耐火材料，如熔炼铂和铑等金属的坩埚、 喷嘴、阀心、密封器件等： 2）硬度高，耐磨性好：可用于制造切削刀具、模具、 剪刀、高尔夫球棍头等。 3）具有敏感特性：可做气敏元件，还可作为高温燃料 电池固体电解隔膜、钢液测氧探头等。,碳化硅陶瓷,以SiC为主要成分的陶瓷。 具有很高的高温强度，在1400时抗弯强度仍保持 在500600MPa，工作温度可达1700；有很好的热稳 定性、抗蠕变性、耐磨性、耐蚀性，良好的导热性、耐 辐射性。 制作火箭尾喷管喷嘴、浇注金属的浇道口、轴承、 轴套、密封阀片、轧钢用导轮、内燃机器件、热电偶保 护套管、炉管、核燃料包封材料等。,氮化硅陶瓷
3、,以Si3N4为主要成分的陶瓷。 氮化硅陶瓷具有很高的硬度，摩擦系数小，耐磨 性好，抗热振性大大高于其它陶瓷。它具有优良的化学 稳定性，能耐除氢氟酸、氢氧化钠外的其他酸和碱性溶 液的腐蚀，以及抗熔融金属的侵蚀。它还具有优良的绝 缘性能。 用于制造切削刀具、高温轴承、泵密封环、热电 偶保护套、缸套、活塞顶、电磁泵管道和阀门等。,第二节 功能陶瓷,铁电陶瓷,有些陶瓷的晶粒排列是不规则的，但在外电场作用 下，不同取向的电畴开始转向电场方向，材料出现自发 极化，在电场方向呈显一定电场强度，这类陶瓷称为铁 电陶瓷，广泛应用的铁电材料有钛酸钡、钛酸铅、锆酸 铝等。 铁电陶瓷应用最多的是铁电陶瓷电容器，还可
4、用于 制造压电元件、热释电元件、电光元件、电热器件等。,压电陶瓷,铁电陶瓷在外加电场作用下出现宏观的压电效应，称为压电陶瓷。目前所用的压电陶瓷主要有钛酸钡、钛酸铅、锆酸铝、锆钛酸铅等。 压电陶瓷在工业、国防及日常生活中应用十分广泛。如压电换能器、压电马达、压电变压器、电声转换器件等。利用压电效应将机械能转换为电能或把电能转换为机械能的元件称为换能器。,氧化锆固体电解质陶瓷,ZrO2中加入CaO、Y2O3等后，提供了氧离子扩散的通道，所以为氧离子导体。氧化锆固体电解质陶瓷主要用于氧敏传感器和高温燃料电池的固体电解质。,导电性介于导电和绝缘介质之间的陶瓷材料。主要有钛酸钡陶瓷，具有正电阻温度系数，
5、应用非常广泛。如用于电动机、收录机、计算机、复印机、变压器、烘干机、暖风机、电烙铁、彩电消磁、燃料的发热体、阻风门、化油器、功率计、线路温度补偿等。,半导体陶瓷,第三节 陶瓷耐火材料,陶瓷耐火材料的重要性能指标是：低温强度、高温强度、体密度、孔隙率等。,第四节 玻 璃,玻璃是介于结晶态和无定型态之间的一种物质状态， 称为玻璃态物质。,几种玻璃的特性和用途,钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为 提 高 玻 璃 的 强 度 ， 通 常 使 用 化 学 或 物 理 的 方 法 ， 在 玻 璃 表 面 形 成 压 应 力 ， 玻 璃 承 受 外 力 时 首 先 抵 消 表 层 应 力 ， 从 而 提 高
6、了 承 载 能 力 ， 改 善 了 玻 璃 抗 拉 强 度。 钢化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工处理而成。普通平板玻璃要求用特选品或一等品；浮法玻璃要求用优等品或一级品。,钢化玻璃,生产钢化玻璃工艺有两种： 一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经淬火法或风冷淬火法加工处理而成，即将其加热到接近玻璃软化温度，并立即急剧冷却而制成的。钢化玻璃表面形成均匀的压应力，内层呈现相应的张应力。 另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃表面成分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。 （教材P137，玻璃的化学强化）,钢化玻璃的主要优点: 第一: 强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度 是普通玻璃的35倍，抗冲击强度是普通玻璃510倍。 第二: 增大其承载能力, 改善了易碎性质 ，即使 钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大 地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有 23倍的提高，对防止热炸裂有明显的效果。,石英玻璃,玻璃纤维,
