第五章陶瓷材料mme5.pptVIP

1. 玻璃 5.1.2 普通工业陶瓷 三、氧化锆陶瓷 ●熔点在2700 ℃以上，耐2300 ℃高温，推荐使用温度 2000 ℃～2200 ℃； ●能抗熔融金属的浸蚀，做铂、锗等金属的冶炼坩埚和1800 ℃以上的发热体及炉子、反应堆绝热材料等； ;? ●氧化锆作添加剂大大提高陶瓷材料的强度和韧性，氧化锆增韧陶瓷可替代金属制造模具、拉丝模、泵叶轮和汽车零件如凸轮、推杆、连杆等 。 四、氧化镁／钙陶瓷 氧化镁／钙陶瓷通常是通过加热白云石（镁或钙的碳酸盐）矿石除去CO2而制成的。 特点能抗各种金属碱性渣的作用，常用作炉衬的耐火砖。 缺点热稳定性差，MgO在高温下易挥发，CaO甚至在空气中就易水化。 5.2.2 碳化物陶瓷 碳化物陶瓷有很高的熔点、硬度（近于金刚石）和耐磨性 （特别是在浸蚀性介质中）。缺点是耐高温氧化能力差（约900℃～1000℃）、脆性极大。 三、其它碳化物陶瓷 碳化钼、碳化铌、碳化钽、碳化钨和碳化锆陶瓷。 5.2.3 硼化物陶瓷 --硼化物陶瓷有硼化铬、硼化钼、硼化钛、硼化钨和硼化锆等。 ●硼化物陶瓷具有高硬度； ●具有较好的耐化学浸蚀能力； ●熔点范围为1800 ℃～2500 ℃； ●比起碳化物陶瓷，硼化物陶瓷具有较高的抗高温氧化性能，使用温度达1400 ℃。 5.2.4 氮化物陶瓷 一、氮化硅陶瓷---氮化硅陶瓷是键能高而稳定的共价键晶体。 2、应用： ●反应烧结法得到的α-Si3N4用于制造各种泵的耐蚀、耐磨密封环等零件。 ●热压烧结法得到的β-Si3N4, 用于制造高温轴承、转子叶片、静叶片以及加工难切削材料的刀具等。 ●在Si3N4中加一定量Al2O3烧制成陶瓷可制造柴油机的气缸、活塞和燃气轮机的转动叶轮。 二、氮化硼陶瓷 六方氮化硼为六方晶体结构，也叫“白色石墨”。 。 三、氮化钛陶瓷 硬度高（1800HV)、耐磨。 第５章?? 小结 1.陶瓷材料是各种无机非金属材料的通称。通常分为玻璃、玻璃陶瓷和工程陶瓷三大类。工程陶瓷又分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类，而金属陶瓷通常被视为金属与陶瓷的复合材料。 4.特种陶瓷有压电陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷、高温陶瓷等。 氧化物陶瓷熔点大多2000℃以上, 强度随温度的升高而降低，在1000℃以下时一直保持较高强度，随温度变化不大。氧化铝制造耐火砖、高压器皿、坩埚、电炉炉管、热电偶套管等。氧化锆制造冶炼坩埚和1800℃以上的发热体及炉子、反应堆绝热材料等。 氮化硅陶瓷是键能高而稳定的共价键晶体，硬度高而摩擦系数低，有自润滑作用，是优良的耐磨减摩材料；氮化硅的耐热温度比氧化铝低，而抗氧化温度高于碳化物和硼化物，1200℃以下具有较高的机械性能和化学稳定性，且热膨胀系数小、抗热冲击，可做优良的高温结构材料，耐各种无机酸（氢氟酸除外）和碱溶液浸蚀，是优良的耐腐蚀材料。 * 5.1 普通陶瓷 　5.2 特种陶瓷 　　 第5章 陶瓷材料 本章仅作一般了解 5.1 普通陶瓷 一、内容提要： 介绍现今意义上陶瓷材料的分类，简述工程陶瓷的基 　　本工艺过程，介绍普通陶瓷（包括日用陶瓷和工业陶瓷）、特种陶瓷（氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷）的组成、性能特点和应用。 。 二、学习目标：熟悉特种陶瓷的性能特点、改善性能的途径和应用。对其它陶瓷材料作一般了解。 ●概述 　传统意义上的陶瓷主要指陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、耐火材料、砖瓦等。用粘土、石灰石、长石、石英等天然硅酸盐类矿物制成的。传统陶瓷材料是指硅酸盐类材料。现代陶瓷材料已有了巨大变化，许多新型陶瓷已经远远超出了硅酸盐的范畴，不仅在性能上有重大突破，在应用上也已渗透到各个领域。 一般认为，陶瓷材料是指各种无机非金属材料的通称。 陶瓷材料通常分为玻璃、玻璃陶瓷和工程陶瓷（也叫烧结陶瓷）三大类。 包括光学玻璃、电工玻璃、仪表玻璃等在内的工业玻璃及建筑玻璃和日用玻璃等无固定熔点的受热软化的非晶态固体材料； 2. 玻璃陶瓷 耐热耐蚀的微晶玻璃、无线电透明微晶玻璃、光学玻璃陶瓷等； 3. 工程陶瓷 分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类，而金属陶瓷通常被视为金属与陶瓷的复合材料。陶瓷材料按应用分为结构陶瓷材料与功能陶瓷材料。 ●工程陶瓷的生产过程 （1）原料制备 --矿物原料经拣选、粉粹后配料、混合、磨细得到坯料。 （2）坯料成形 --将坯料加工成一定形状和尺寸并有一定机械强度和致密度的半成品。包括可塑成形（如传统陶瓷），注浆成形（如形状复杂、精度要求高的普通陶瓷）和压制成形（如特种陶瓷和金属陶瓷）。 （3）烧成与烧结 --干燥后的坯料加热到高温，进行一系列的物理、化学变化而成瓷的过程。烧成是使坯件瓷化的工艺（1250℃～1450℃）