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1、1.材料：材料是能为人类社会经济地、用于制造有用物品的物质。2.工程材料：按属性可分为三类：金属材料、陶瓷材料和高分子材料。也可由此三类相互组合而成复合材料。3.功能材料：功能材料是与结构材料相对应的另一大类材料，主要利用材料的光学、电学、磁学等性能。4.先进陶瓷(特种陶瓷)：一类“采用高度精选的原料,具有能精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工,便于进行结构设计的并具有优异特性的陶瓷”。因此, 先进陶瓷一般由功能陶瓷和结构陶瓷二大类陶瓷构成。5.结构陶瓷：结构陶瓷是指作为工程结构材料使用的陶瓷材料，主要利用其高机械强度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦，以及高硬度等性能。陶瓷虽然抗压强度相当高
2、，但抗拉强度却很小，是一种脆性材料。或者说,结构陶瓷是指具有一种或多种力学与机械性能的陶瓷,能作为工程结构材料使用的陶瓷材料,实用时主要利用陶瓷的力学与机械性能。结构陶瓷按其组份可分为氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷，有些结构陶瓷也具有功能陶瓷的性能如“二氧化锆陶瓷”等。6.先进结构陶瓷是指具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐冲击、抗腐蚀、抗氧化、低热导等系列独特优异性能,可承受金属材料和高分子材料难以承受的严酷的工作环境,已成为新兴工业与某些高新技术产业发展的关键性支撑材料或先导性材料,在国防、能源、航空航天、冶金、机械、汽车、电子、石化等行业具有广阔的发展应用。7.新型结构陶瓷材料,其化学组成和
3、制造工艺都大不相同,其成分主要是 Al2O3、SiC 、Si 3N4 等。这种新型结构陶瓷有许多优良性能,如：重量轻；压缩强度可和金属相比,甚至超过金属；熔点高,能耐高温；耐磨性能好,硬度高；化学稳定性高 ,有很好的耐蚀性,是电与热的绝缘材料。8.先进结构陶瓷大致分为氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和结构用的陶瓷基复合材料等系列。9.先进结构陶瓷的缺陷：即不易加工成型性和脆性大。陶瓷若要大力发展,必须克服这两个缺陷。10.功能陶瓷：具有一种或多种非力学性能的陶瓷材料,实用时主要利用陶瓷的非力学性能。11.非力学性能主要是指功能陶瓷具有下述一种或多种功能：即优良的电学、光学、声学、磁学、热学、化学和生物
4、医学功能及其相互转化的压电、压磁、热电、电光、声光、磁光的耦合功能。12.力学性能通常指强度、塑性、韧性、蠕变、弹性、硬度、疲劳等。13.功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物仿生技术、吸声技术、核放射性技术和环境科学技术等高技术领域中得到广泛应用。14.先进陶瓷的致命弱点：脆性是所有陶瓷材料的一个无法避免的致命弱点。15.陶瓷脆性直观表现是：在外载负荷作用下的断裂是无先兆的、爆发性的；间接表现是无机械冲击性与温度急变性。16.脆性的本质是由陶瓷材料的化学键性和晶体结构决定的。陶瓷材料多半是键合力很强的离子键和共价键化合物,有明显的方向性, 缺
5、少独立的滑移系统。17.工业生产规模最大的功能陶瓷是在电子、微电子、光电子信息和自动化技术中的新型元器件用的陶瓷材料, 即电子信息陶瓷或电子陶瓷。18.电子陶瓷按功能和用途可以分为五类：绝缘装置瓷、电容器瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷和离子陶瓷。19.电子陶瓷按特性可分为高频和超高频绝缘陶瓷、高频高介电陶瓷、铁电和反铁电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、光电陶瓷、电阻陶瓷等。20.电子陶瓷按应用范围可分为固定用陶瓷、电真空陶瓷、电容器陶瓷和电阻陶瓷。21.电子陶瓷按微观结构可分多晶、单晶、多晶与玻璃相、单晶与玻璃相,无玻璃相陶瓷属于固相烧结,有玻璃相陶瓷属于液相烧结。22.生物陶瓷：生物陶瓷(Bio-ce
6、ramics)是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料。或者说 ,生物陶瓷是指直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料,广义上说凡属生物工程的陶瓷材料统称为生物陶瓷。23.生物陶瓷材料按用途可分为：1)人工骨或人造关节；2)运动系统的人工脏器( 如心脏瓣膜) 材料；3)形态修复和整形外科材料；4)人造牙根和假牙；5)人工肝脏内的吸附材料( 活性碳) ；6)固定酶载体(多孔玻璃)；7)诊断仪器的温度、气体、离子传感器等材料。24.生物陶瓷必须具备一系列优良性能：1)对人体无害(无毒性、无组织刺激、无致癌作用、无血栓形成等)；2)与人体生物相容性好( 生物组织亲和性好) ；3)
7、与周围的骨及其它组织结合性强；4)抗张、抗折、抗压及剪切强度比自然骨高, 而且在体液中强度不发生明显降低(抗腐蚀)；5)耐磨损；6)硬度和弹性模量与自然骨接近；7)成型、加工容易,便于临床操作。25.作为人体硬组织代用的生物陶瓷,主要分为生物活性陶瓷和生物惰性陶瓷两大类。26.而生物活性陶瓷又可分为表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷(在生物机体内被分解吸收并被生物组织置换)。27.陶瓷原料：天然原料和化工原料两类。天然原料包括黏土、膨润土、滑石、菱镁矿 MgCO3、方解石CaCO3、石英、萤石、长石等。分可塑性原料和非可塑性原料。28.化工原料价格贵杂质少,多为金属或非金属氧化物、碳化物、氮化物
8、、硅化物、硼化物、碳酸盐等,包括 TiO2、Al 2O3、ZrO 2、BaCO 3、RE 2O3、ZnO、SnO 2 和复合氧化物；是非可塑性原料即瘠性料或骨料。是功能陶瓷的最基本和常用的原料,已形成越来越多地使用高纯化学试剂的高细度的化工原料,甚至是纳米态试剂。29.备料：包括配比称量、混磨、干燥、加黏合剂、造粒、成型等, 有的要煅烧、熔块合成。30.粉料制备包括机械粉碎：即球磨,受球磨机的转速；磨球大小的配比、形状、硬度及质量；装载量；料、球、水之比；助磨剂、分散介质和球磨时间的选择等 7 大因素的影响。(1)球磨机的转速应略低于实际临界转速。(2)磨球大小应配合适当。(3)装载量占总容积
9、的 70-80%为宜。(4)料、球、水之比根据不同原料进行调整。(5)助磨剂是用于提高研磨效率,使物料达到预期的粒度,一般用油酸或醇类。(6)球磨分干磨和湿磨, 湿磨需要加分散介质,分散介质具有劈裂作用 ,湿磨效率远高于干磨。(7)球磨时间的延长, 球磨效率下降 ,粒度变细趋于缓慢,同时会引入较多的杂质。球磨时间应在满足适当细度的条件下尽量缩短。31.喷雾干燥机是一种利用热风连续干燥装置,将浆料瞬间干燥成粉末的机器。因此, 喷雾造粒技术对于热敏感材料没有变质情形可省去浓缩,过滤,粉碎, 分级。对粉末冶金,精密陶瓷来说,可制造高密度、一致性好的产品。32.喷雾法：基本过程是溶液的制备、喷雾、干燥
10、、收集和热处理。其特点是颗粒分布比较均匀, 但颗粒尺寸为亚微米到 10m。喷雾法根据雾化和凝聚过程分 3 种方法：将液滴进行干燥并随即捕集 ,捕集后直接或者经过热处理之后作为产物化合物颗粒,这种方法是喷雾干燥法；将液滴在气相中进行水解是喷雾水解法；使液滴在游离于气相中的状态下进行热处理,这种方法是喷雾焙烧法。32.混合：对传统陶瓷采用球磨机进行粉碎,球磨机既是粉碎工具又是混合工具。对混合均匀性来说,一般不成为问题。但对先进陶瓷来说,通常采用细粉来进行配料混合(Mix),不需要再进行磨细。就均匀混合要求来说,必须引起重视。现就有关问题进行讨论。33.球磨筒的使用：在特种陶瓷研究和生产中,球磨筒(
11、或混合用器)最好能够专用,或者至少同一类型的坯料应专用。否则,由于前后不同配方的原料因粘在球磨筒及研磨体,引进杂质而影响到配方组成从而影响到制品的性能。如果球磨过程中不可避免地要引入杂质,则可采取下述措施尽量减少杂质污染：球磨时间不可过长；球磨罐要镶内衬里；用人造的 Al2O3 瓷球、玛瑙、燧石或鹅卵石作球磨子。粉碎、混合均匀和防污染是功能陶瓷备料工序必须考虑和研究的重要问题。34.练泥在真空练泥机中进行,真空练泥有 4 个工艺条件：真空室内真空度越高,坯料质量就越好；坯料含水量适当,含水量高, 坯料太软,堵塞真空室；含水量低, 坯料过硬,切剖和搅拌困难,一般来说,含水量为 23-27%为宜；
12、加料尺寸与速率适宜,有利于气泡的排除, 不能忽大忽小、忽快忽慢；需要反复练泥至没有气泡。35.成型就是将制备好的浆料或经过造粒、流动性好、假颗粒级配合适的粉料,以一定的方式,装入模具内,通过施加外压力,使之压制成为具有一定形状坯体的方式。36.常见的成型方式有：注浆成型、 热压铸成型、挤压成型、干压成型和等静压成型。37.注浆成型法有空心注浆和实心注浆两种,为提高注浆速度和坯体的质量,又出现了压力注浆、离心注浆和真空脱气注浆等方法。38.注浆成型所用的料浆必须具备下述性能：(1)料浆的流动性能要好；(2)料浆的稳定性能要好( 即不易沉淀和分层)；(3)料浆的触变性能小；(4) 料浆的含水量尽可
13、能少 ,渗透性能要好；(5)料浆的脱模性能要好；(6)料浆中应尽可能不含气泡。39.注浆成型法的特点：注浆成型工艺简单,但劳动强度大,生产周期长,不易实现自动化,且坯体烧后密度小,机械强度差, 收缩、变形大。不适合机械强度、几何尺寸,电气性能要求高的先进陶瓷产品。40.热压铸成型：主要适应成型形状复杂的中小型瓷件。41.热压铸成型对粉料的要求：必须用熟料,即煅烧过的料。煅烧的目的是保证热压铸浆有良好的流动性,减少坯体的收缩率,提高产品尺寸的精度。42.热压铸成型对黏合剂的要求：以石蜡为黏合剂。石蜡在 50-55溶化,冷凝后体积收缩 5-7%,有利于脱模；石蜡呈化学惰性,价格便宜。为提高铸浆的流
14、动性和减少石蜡的用量,可加入油酸、软、硬脂酸、动、植物油等表面活性剂。现在已有采用聚乙烯醇(PVA )作黏合剂的热压铸成型法。43.热压铸坯体的排胶(塑或蜡)：石蜡是热塑性材料,加热到 50-55溶化为液态。温度升高,液态石蜡黏度下降,坯体在自身重量作用下变形, 甚至流淌,失去原来的形状。为防止坯体变形, 必须使石蜡在较低温度下以较粘稠的液态缓慢排出。生产上用吸附剂把坯体埋在其中,使蜡液通过吸附剂的毛细管作用,从坯件逐渐迁移到吸附剂中蒸发排掉。44.排胶(塑或蜡)工序中吸附剂的作用：(1)固定瓷坯体形状 ,保持不变形；(2)吸附石蜡、黏合剂,通过吸附剂进一步蒸发排除；(3)使坯体受热更均匀,
15、防止变形开裂。常用的吸附剂有经过煅烧的 Al2O3、MgO 、滑石粉、石英粉和石膏粉等。45.挤压成型:挤压成型是将经真空炼制的泥料,置于挤制机内 ,只需更换挤压机的机嘴,就能挤压出各种形状的坯体。46.挤压成型泥料的性能要求：(1)粉料有足够的细度和圆润的外形 ,以保证必要的流动性。(2)溶剂、增塑剂等用量要适当,混合要均匀, 如用量不当或不均匀,则挤出的坯件易产生扭弯变形。47.挤压成型的特点:挤压成型适用于连续化批量生产,生产效率高 ,环境污染小,易于自动化操作,但机嘴结构复杂, 加工精度要求高, 耗坯料量多 ,制品烧成收缩大。48.干压成型：干压成型是将经过造粒、流动性好,颗粒级配合适
16、的粉料,装入模具内,通过压机的柱塞施以外加压力,使粉料压成制一定形状的坯体的方法。49.等静压成型：又称静水压成型,它是利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力的一种成型方法,等静压成型方法有冷等静压成型和热等静压成型两种。冷等静压成型又分湿式等静压成型和干式等静压成型两种。50.等静压成型的特点是：适于压制形状复杂,大件且细长的先进陶瓷制品。等静压容器内可同时放入几个模具,可压制不同形状的坯体。可以任意调节成型压力。压制的产品质量高,烧成收缩小,坯体致密不易变形。51.干燥是借助热能使坯料中的水分汽化,并由干燥介质带走的过程。这个过程是坯料和干燥介质之间的传质传热过程。52.干燥方法：根据使坯体水分蒸发所必需获取热能形式的不同,干燥方法可分为热空气干燥、电热干燥、辐射干燥、微波干燥等。53.先进陶瓷烧结可扼要地叙述如下：烧结是陶瓷生坯在高温下的致密化过程和现象的总称。随着温度的上升和时间的延长,固体颗粒相互成键相连, 晶粒长大,空隙( 气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩, 密度增加, 最后成为坚硬的具有
