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1、陶瓷材料概述注：（這個表頭你參照一下其他人的，我不清楚是不是這樣寫）學生姓名：某某某學院：某某某學院專業(yè)年級：2009級金屬材料*班題目：陶瓷材料概論指導教師：某某某日期：摘要：本文介紹了陶瓷材料的發(fā)展歷史，并根據(jù)陶瓷材料的不同特性及用途對其進行了較為準確的分類，并對各類陶瓷的應用進行了概述。并從陶瓷的晶體結構、陶瓷的成型與燒結、陶瓷的韌化等幾個方面詳細的介紹了陶瓷材料。通過對陶瓷特性及應用領域的總結，對陶瓷材料未來的發(fā)展作出了新的展望，揭示了陶瓷材料的應用方向及發(fā)展趨勢。關鍵字：陶瓷材料結構成型燒結前景前言：陶瓷材料
2、在人類生活和現(xiàn)代化建設中是不可缺少的一種材料。它是繼金屬材料，非金屬材料之后人們所關注的無機非金屬材料中最重要的材料之一。它兼有金屬材料和高分子材料的共同優(yōu)點，在不斷改性的過程中，已經(jīng)使它的易碎性有了很大的改善。陶瓷材料按其性能及用途可分為兩大類：結構陶瓷和功能陶瓷?，F(xiàn)代先進陶瓷的性能穩(wěn)定、高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、耐酸耐堿、耐磨損、抗氧化以及良好的光學性能、聲學性能、電磁性能、敏感性等性能遠優(yōu)于金屬材料和高分子材料；而且，先進陶瓷是根據(jù)所要求的產(chǎn)品性能，經(jīng)過嚴格的成分和生產(chǎn)工藝制造出來的高性能材料，因此可用于高
3、溫和腐蝕介質的環(huán)境當中，是現(xiàn)代材料科學發(fā)展最活躍的領域之一。陶瓷材料在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中有著十分重要的作用。陶瓷又可分為結構陶瓷和功能陶瓷，結構陶瓷具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕以及質量輕、導熱性能好等優(yōu)點;功能陶瓷在力學、電學、熱學、磁光學和其它方面具有一些特殊的功能，使陶瓷在各個方面得到了廣泛應用[1]。但陶瓷存在脆性(裂紋)、均勻性差、韌性和強度較差等缺陷，因而使其應用受到了一定的限制。但隨著納米技術的廣泛應用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生。納米陶瓷粉體是介于固體與分子之間的具有納米尺寸(1～100nm)的亞穩(wěn)態(tài)中間物質。隨著
4、粉體的超細化，其表面電子結構和晶體結構發(fā)生變化，使得材料的強度、韌性和超塑性大幅度提高，克服了工程陶瓷的許多不足，并對材料的力學、電學、熱學、磁學、光學等性能產(chǎn)生重要影響，從而為工程陶瓷的應用開拓了新領域。一、陶瓷的結構陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點?？捎米鹘Y構材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。陶瓷材料多相多晶材料，一般由晶相，玻璃相和氣相組成。其顯微結構是由原料，組成和制造工藝所決定的。晶相是陶瓷材料的
5、主要組成相，是化合物或或固溶體。陶瓷中的晶相主要有硅酸鹽，氧化物和非氧化物三種。玻璃相是一種低熔點的非晶態(tài)固相。它的作用是連接晶相，填充晶相間的間隙，提高致密度，降低燒結溫度，抑制晶粒長大等。玻璃相的組成隨著胚料組成，分散度，燒結時間以及爐內氣氛的不同而變化。玻璃相會降低陶瓷的強度，耐熱耐火性和絕緣性。氣相是指陶瓷孔隙中的氣體。陶瓷的性能受氣孔的含量，形狀，分布等的影響。氣孔會降低陶瓷的強度，增大介電損耗，降低絕緣性，降低致密度，提高絕熱性和抗震性。對功能陶瓷的光，電，磁等性能也會有影響。氧化物陶瓷:氧化物陶瓷材料的原
6、子結合以離子鍵為主，存在部分共價鍵，因此具有許多優(yōu)良的性能。大部分氧化物具有很高的熔點，良好的電絕緣性能，特別是具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和抗氧化性，在上程領域已得到了較廣泛的應用。例如：氧化鋁陶瓷:A1203為主晶相。根據(jù)A1203含量和添加劑的不同，有不同系列。如根據(jù)A1203含量不同可分為75瓷，85瓷，95瓷，99瓷等;根據(jù)其主晶相的不同可分為莫來石瓷、剛玉-莫來瓷和剛玉瓷;根據(jù)添加劑的不同又分為鉻剛玉、鈦剛玉等。氮化物陶瓷氮化物包括非金屬和金屬元素氮化物，他們是高熔點物質。氮化物陶瓷的種類很多，但都不是天然礦物，而
7、是人工合成的。日前工業(yè)上應用較多的氮化物陶瓷有氮化硅(Si3N4)、氮化硼、氮化鋁、氮化鈦等。例如：氮化硅陶瓷:Si3N4陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)小，因此具有較好的抗熱震性能;在陶瓷材料中，Si3N4的彎曲強度比較高，硬度也很高，Si3N4陶瓷耐氫氟酸以外的所有無機酸和某些堿液的腐蝕，;高溫氧化時材料表面形成的氧化硅膜可以阻礙進一步氧化，抗執(zhí)化溫度達1800℃。玻璃陶瓷材料將特定組成(含晶核劑)的玻璃進行晶化熱處理，在玻璃內部均勻析出大量微小晶體并進一步長大，形成致密微晶相，玻璃相填充于晶界，得到像陶瓷一樣的多晶固體材料統(tǒng)
8、稱為玻璃陶瓷，也稱之為微晶玻璃。低膨脹玻璃陶瓷這類玻璃陶瓷的特點是其顯微組織為架狀硅酸鹽，主晶相分別為β一石英、β一鉀輝石、β一鉀霞石，具有熱膨脹系數(shù)低(可為負值)、強度高、熱穩(wěn)定性能好、使用溫度高等特點，并可制成透明和濁白兩種類型。表面可強化玻璃陶瓷玻璃陶瓷的強度比一般玻璃要大好幾倍，抗彎強度可達到88-250MPa，但在某些特
