陶瓷材料资讯

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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划陶瓷材料资讯信息功能陶瓷材料及应用材料五班石海军信息材料是为实现信息探测、传输、存储、显示和处理等功能而使用的材料。信息就是用符号、信号或消息所包含的内容,来消除客观事物认识的不确定性。信息材料包括:信息探测材料,信息传输材料,信息存储材料,信息处理材料。信息探测材料:对电、磁、光、声、热辐射、压力变化或化学物质敏感的材料。可用来制成传感器,用于各种探测系统,如电磁敏感材料、光敏材料、压电材料等。信息传输材料:主要用于对电子信息的传输,如光纤、电缆等等。信息存储材料:包括磁存储材料、

2、光存储材料、磁光存储材料、相变存储材料、铁电介质存储材料、半导体动态存储材料等等。信息处理材料:包括对各种电子信息的处理、加工以及转换,使其发挥相应功能的材料。按材料种类分类:半导体信息材料,信息功能陶瓷材料,有机信息材料信息薄膜材料,等等.信息功能陶瓷材料陶瓷是以无机非金属矿物为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。信息功能陶瓷的制备工艺:氧化物法/固相反应烧结法,湿化学法,复合法。氧化物法/固相反应烧结法。优点:工艺成熟、成本低廉,适合于批量化大生产。缺点:材料成分容易偏析,性能难以精确控制。1原料的选择与处理选择原料是非常重要的环节,因为原料的纯度、活性

3、与结晶结构是影响产品性能的重要因素。原料是直接参加固相反应并生成功能陶瓷的组成成分,从而从根本上决定着材料的性能。不同产地的原料或即使是相同厂家的原料在纯度、活性、颗粒形状和粒径分布、杂质含量等方面差别很大,进而对陶瓷的性能产生较大的影响。2计算、配料原料确定后,配方就是决定产品性能的关键了,选择不同的配方就意味着得到不同性能的材料。具体的配方多数是在系统研究的成果和理论的定性指导下按照使用要求确定的。3一次球磨球磨是影响产品质量的重要工序。一次球磨得目的主要是混合均匀,以利于预烧时固相反应完全。球磨中通过介质球与原料的撞击、碾压、摩擦将粉料磨细并混合均匀,粉料比表面积上升,自由能上升,从而使

4、烧结时固相反应加快而且完全。球磨时要合理的选择球磨介质以及介质大小的配比,料、球和水的配比、球磨的时间等,以提高球磨质量和效率。4预烧预烧通常指低于烧结温度下将一次球磨后的粉料煅烧数小时(一般在7001200保温几个小时),主要目的是为了使各种氧化物初步发生化学反应,减少烧结时产品的收缩率。预烧温度的选择对于控制收缩率、粉料活性以及最终烧结温度的确定都有很大影响。5二次球磨预烧过的粉料会出现结块,经过破碎后,加入适量的添加剂,要进行二次球磨。二次球磨的主要作用是将预烧料碾磨成一定颗粒尺寸的的粉体,使粉料的粒径分布较窄,以利于成型。二次球磨的时间对材料电磁性能有很大的影响,球磨时间太短,则粉料粒

5、径偏大,球磨时间太长,不但对粉料粒径影响不大,反而会带入杂质,从而降低材料的性能。6造粒为了提高成型效率与产品质量,需要将二次球磨后的粉料与稀释的粘合剂混合,研磨混合均匀后,过筛成一定尺寸的颗粒。造粒后的粉料要求有一定的分散性、流动性要好,非常细的颗粒要少,这样成型时就能很快地流进并填满模具内的空间,这样有利于成型样品的均匀性。7成型将造粒后的粉料按要求的形状在一定的压力下压成坯件形状,称为成型。大多实验和生产采用干压成型方法,使模具中的粉料被压成具有一定机械强度、不致在烧结前破碎的生坯。为了提高成型的质量,改善产品性能。在成型过程中加入少量的硬脂酸锌或油酸8烧结烧结过程对电子陶瓷的性能有着决

6、定性意义。因为烧结过程影响到固相反应的程度及最后的相组成、密度、晶粒大小等等,这些都不同程度的影响着产品的电磁性能,可以说,如果配方是确定材料性能的内因,那么烧结就是保证获得最佳磁性能的最重要外因。烧结过程包括升温、保温、降温三个阶段。?升温起始阶段主要是粘合剂、水分的集中挥发阶段,因此要控制一定升温速度,以防止水分、粘合剂集中挥发引起坯件热开裂与变形,通常在此温度区间升温宜缓慢些,以便挥发物通过排气孔及时排除。粘合剂等挥发完后,升温速度可以加快些。?保温过程中,主要是保温温度和保温时间的问题,通常烧结温度的提高和保温时间的延长会促进固相反应完全,密度增加,气孔减少,晶粒增大。但如果烧结温度过

7、高、保温时间过长,会引起电子陶瓷分解,产生空泡、另相、晶粒的不连续生长等一系列的问题,导致陶瓷性能恶化,因此,要选择合适的烧结温度和保温时间。?降温过程对控制产品的性能有时是由决定性意义的。降温过程中要注意以下几方面,一,冷却过程中将会引起产品的氧化或还原等方面的问题。二、合适的冷却速度有利于控制产品合格率,并优化材料性能。9测试包括宏观性能和微观性能的检测。不同性能的检测对样品的制备要求各不相同。例如宏观磁性参数一般采用圆环形样品,宏观介电参数一般采用圆片样品。根据实际测试参数的需要确定样品的处理方式和测试方式。湿化学法:优点:可将粒子尺寸控制在相当的范围内,使均匀性达到亚微米级、纳米级甚至

8、分子、原子级水平。缺点:工艺复杂,成本高,有空气污染。目前,在电子陶瓷材料制备中,应用最多的湿化学法为溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶法的主要原理:将易于水解的金属化合物在溶液中与水发生水解反应,形成均匀的溶胶;加入一定的其它成分,在一定的温度下溶胶经水解和缩聚过程而逐渐凝胶化;凝胶再经干燥、灼烧等后续热处理,最后得到所需的材料。溶胶-凝胶过程是在较低温度下通过溶液中的化学反应合成无定形网络结构的途径,它不同于溶液中的析晶过程。这一技术的关键是获得高质量的溶胶和凝胶。与其他制备材料的湿化学法或氧化物法相比,溶胶-凝胶法具有以下一些独特的优点:?制备过程温度低。材料制备过程易于控制,甚至可以制备传统工艺

9、难以得到或根本得不到的材料。?所得材料的均匀性好。多组分溶液是分子级、原子级的混合,均匀程度极高。?可以合成微粒子陶瓷。可以制备分散性好的微粒子原粉,进而制备粒子大小均匀一致的高性能烧结体。复合法的提出:无论是采用氧化物法还是溶胶-凝胶法制备低温烧结陶瓷材料,都有各自技术上的优势和劣势。如果采用氧化物法,虽然成本低廉、工艺成熟、适于批量化大生产,但为了实现陶瓷在900低温烧结致密化,必须要掺入适量的低熔氧化物或玻璃态混合物。这些物质的掺入不可避免的会在一定程度上恶化材料以及片式器件的电磁性能。而如果采用溶胶-凝胶法,不仅成本较高,且由于晶粒的生长尺寸不够大,材料的电磁性能也难以显著提高。复合法

10、工艺流程4信息功能陶瓷改性的方法材料特性参数包括本征特性参数和结构特性参数两大类。本征特性参数:主要由材料的配方组成决定,与材料微观形貌结构关系不大。结构特性参数:除受材料配方组成影响外,还与材料的微观结构特征密切相关。?改变材料的本征特性参数,应从材料的配方改进着手。如采用不同的离子进行单独替代或共替代。?改变材料的结构特性参数除要选择合适的材料配方外,更要从材料的制备工艺和掺杂改性技术着手,获得满足预定要求的微观形貌特征和结构特征。功能陶瓷材料研究进展综述摘要:功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料,各国在基础与应用研究以及工程化方面,均给予了特殊重视,特别是在信息、国防、现代交通与能源

11、产业中均将其置于重要地位。根据功能陶瓷材料的应用前景,本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围,市场的开发应用现状和开发应用新领域,以及正在研发的高性能陶瓷材料;同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。关键词:功能陶瓷材料;研究进展;趋势引言:功能陶瓷是以电、磁、声、光、热和力学等信息的转换、耦合、存储和检测为主要特征的介质材料,主要包括铁电、压电、介电、热释电和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。它是电子信息、集成电路、移动通信和能源开发等现代高新技术领域的重要基础材料。功能陶瓷及其新型电子元器件对信息产业的发展和综合国力的增强具有重要的战略意义。功能陶瓷材料种类繁多,用途广泛,主要包括铁电、压电、

12、介电、热释电、半导体、电光和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。它是电子信息、集成电路、移动通信、能源技术和国防军工等现代高新技术领域的重要基础材料。随着现代新技术的发展,功能陶瓷及其应用正向着高可靠、微型化、薄膜化、精细化、多功能、智能化、集成化、高性能、高功能和复合结构方向发展。1.功能陶瓷材料的应用前景功能陶瓷是新材料的一个组成部分,它在国民经济中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金、石油化工和生物等各方面都有广阔的应用前景,成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料,在国防现代化建设中,武器装备的发展也离不开特种陶瓷材料。随着我国国民经济的高速发展,工业技术水平的不断提高,人民生活

13、的不断改善以及国防现代化的需要,迫切地需要大量的特种陶瓷产品,市场前景十分广阔。石油化工行业需要大量的耐磨耐腐蚀的陶瓷部件,如球阀、缸套等。纺织行业需要大量的耐磨陶瓷件,如陶瓷剪刀、导丝轮等。国防工业需要的具有特殊性能的陶瓷材料,如防弹装甲陶瓷,耐射照高温轻质隔热材料,航空航天用的反射镜陶瓷材料,激光器用的聚光腔陶瓷材料,红外吸收、红外发射。功能陶瓷材料已经在很多领域,特别是诸多高技术领域获得关键性的应用,在航空航天、国防及民用等高技术领域具有广泛且不可替代的作用。功能陶瓷主要是利用其上述功能特性,广泛应用于国防、航空航天、机械、化工建筑等领域的绝缘子,集成电路的基片、电容器、压电和铁电及敏感

14、元件等,已成为四大类材料(金属、陶瓷、高分子和复合材料)之一。主要的材料有BaTiO。、ZnO、Ph)O。、AIN、ZrO等。陶瓷粉料是发展高性能陶瓷的基础材料,是高性能陶瓷的重要组成部分,对特种陶瓷的发展起着十分重要的作用。2.四类功能陶瓷材料及其研究进展利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多,用途各异。例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料。大名鼎鼎的超导陶瓷材料就是功能陶瓷的杰出代表。1987年美国科学家发现钇钡铜氧陶瓷在98K时具有超导性能,为超导材料的实用化开辟了道路,成为人类

15、超导研究历程的重要里程碑。压电陶瓷:在力的作用下表面就会带电,反之若给它通电它就会发生机械变形。电容器陶瓷能储存大量的电能,目前全世界每年生产的陶瓷电容器达百亿支,在计算机中完成记忆功能。而敏感陶瓷的电性能随湿、热、光、力等外界条件的变化而产生敏感效应:热敏陶瓷可感知微小的湿度变化,用于测温、控温;而气敏陶瓷制成的气敏元件能对易燃、易爆、有毒、有害气体进行监测、控制、报警和空气调节;而用光敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控制,进行自动送料、自动曝光、和自动记数。磁性陶瓷是部分重要的信息记录材料。导电陶瓷导电陶瓷具有良好的导电性能,而且能耐高温,是磁流体发电装置中集电极的关键材料。半导体陶瓷指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料。与单晶半导体不同的是,半导体陶瓷存在大量晶界,晶粒的半导体化是在烧结工艺过程中完成的因此具有丰富的材料微结构状态多样的工艺条件,特别适用于作为敏感材料。除半导体晶界层陶瓷电容器外,目前已使用的敏感材料,主要有热敏材料、电压敏材料、光敏材料、气敏材料、湿敏材料等。如PTC(positivetemperaturecoemcient的缩写)材料在国内无论是基础理论研究还是工业生产规模都有长足进步,其应用范围已渗透到航天、航空、航海、无线通讯、有线通讯、电子工业和民用电器等各个领域。而铬酸镧(LaCrO)是一种钙钛矿型(BO)复合氧化物,具有很高的

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