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* 2. 氧化锆陶瓷 晶型转变：立方相 ? 四方相 ? 单斜相。四方相转变为单斜相非常迅速，引起很大的体积变化，易使制品开裂。 * 在氧化锆中加入某些氧化物如CaO、MgO、Y2O3等能形成稳定立方固溶体，不再发生相变，具有这种结构的氧化锆称为完全稳定氧化锆（FSZ），其力学性能低，抗热冲击性差。 减少加入的氧化物数量，使部分氧化物以四方相的形式存在，由于这种材料只使一部分氧化锆稳定，所以称部分稳定氧化锆（PSZ）。 * 部分稳定氧化锆组织 * 氧化锆中四方相向单斜相的转变可通过应力诱发产生。 当受到外力作用时，这种相变将吸收能量而使裂纹尖端的应力场松弛，增加裂纹扩展阻力，从而大幅度提高陶瓷材料的韧性。 * 部分稳定氧化锆的导热率低，绝热性好。 热膨胀系数大，接近于发动机中使用的金属。 抗弯强度与断裂韧性高。 除在常温下使用外，已成为绝热柴油机的主要侯选材料，如发动机汽缸内衬、推杆、活塞帽、阀座、凸轮、轴承等。 * 氧化锆油泵 氧化锆柱塞 氧化锆拉线轮 部分稳定氧化锆喷涂层 * 氧化锆陶瓷耐火件 氧化锆球阀 增韧氧化锆导轮芯轴 * 3. 氮化硅（Si3N4）陶瓷 氮化硅是由Si3N4四面体组成的共价键固体。 * （1）氮化硅的制备 工业硅直接氮化： 3Si + 2N2 → Si3N4 二氧化硅还原氮化： 3SiO2 + 6C + 2N2 → Si3N4 + 6CO * （2）性能特点 硬度仅次于金刚石、碳化硼等。 摩擦系数小，仅为0.1~0.2。 耐磨性好。 抗热振性大大高于其它陶瓷。 化学稳定性高，能耐除氢氟酸、NaOH外的其他酸和碱性溶液的腐蚀，以及抗熔融金属的侵蚀。 绝缘性能优良。 * （3）氮化硅的烧结工艺 反应烧结：优点是烧结时几乎没有收缩，能得到复杂的形状；缺点是密度低，强度低，耐蚀性差。 热压烧结：优点是用较少的助剂就能致密化，强度、耐蚀性最好；缺点是只能制造简单形状，烧结助剂使高温强度降低。 * 热压烧结氮化硅用于形状简单、精度要求不高的零件，如切削刀具、高温轴承等。 * 汽轮机转子 叶片气阀等零件 反应烧结氮化硅用于形状复杂、尺寸精度要求高的零件，如机械密封环等。 * 4. 碳化硅（SiC）陶瓷 碳化硅是通过键能很高的共价键结合的晶体。 碳化硅是用石英沙（SiO2）加焦碳直接加热至高温还原而成：SiO2 + 3C → SiC + 2CO。 碳化硅的烧结工艺也有热压和反应烧结两种。 由于碳化硅表面有一层薄氧化膜，因此很难烧结，需添加烧结助剂促进烧结，常加的助剂有硼、碳、铝等。 * 碳化硅的最大特点是高温强度高，在1400℃时抗弯强度仍保持在500~600MPa，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。 * 用途：碳化硅陶瓷主要用于制造火箭喷嘴、浇注金属的喉管、热电偶套管、炉管、燃气轮机叶片及轴承，泵的密封圈、拉丝成型模具等。 * SiC轴承 SiC密封件 * * 陶瓷材料 （Ceramic Materials） * 工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、水泥等，是黏土、石英、长石等硅酸盐类材料制作而成。 现代陶瓷材料的原料已不再是单纯的天然矿物材料，而是扩大到人工化合物，如Al2O3、SiO2、ZrO2等。 * 随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的新型陶瓷。 * 一、陶瓷材料的分类 1. 按化学成分分类 氧化物陶瓷：Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、CaO、BeO、Cr2O3、CeO2、ThO2 碳化物陶瓷：SiC、B4C、WC、TiC 氮化物陶瓷：Si3N4、AlN、TiN、BN 新型氮化物陶瓷：C3N4 硼化物陶瓷：TiB2、ZrB2 * 复合瓷：3Al2O3·2SiO2（莫来石）、MgAl2O3（尖晶石）、CaSiO3、ZrSiO4、BaTiO3、PbZrTiO3、BaZrO3、CaTiO3 金属陶瓷和纤维增强陶瓷（均属复合材料） * 普通陶瓷：以天然的岩石、矿石、黏土等材料作原料。 特种陶瓷：采用人工合成的材料作原料。 2. 按使用的原材料分类 * 3. 按用途分类 4. 按性能分类 日用陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷 高强度陶瓷、高温陶瓷、耐磨陶瓷、耐酸陶瓷、压电陶瓷、光学陶瓷、半导体陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷等。 * 二、陶瓷材料的特点 1. 陶瓷材料的相组成特点 陶瓷材料通常由三种不同的相组成，即晶相（1）、玻璃相（2）和气相（3）（气孔），其显微结构是由原料、组成和制造工艺所决定的。 * 晶相是陶瓷材料的主要组成相，并且决定陶瓷材料物理化学性质的主要也是晶相。 晶相主要有硅酸盐、氧化物、非氧化物三种。 硅酸盐的基本结构是硅氧四面体（SiO4），构成不同结构的硅酸盐。 大多数氧化物的结构是氧离子密堆的立方和六方结构，金属离子位于其