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三分钟带你了解特种陶瓷


发布时间:

2022-11-15

特种陶瓷是指具有特殊机械、物理或化学性能的陶瓷,应用于各种现代工业和尖端科学技术。特种陶瓷所用的原料和所需的生产工艺已经与普通陶瓷有了很大的不同,一些国家称之为“精密陶瓷”。近来,中国的材料专家一致认为,称它们为“高级陶瓷”更好。特种陶瓷根据其性能特点和用途可细分为结构陶瓷、功能陶瓷和工具陶瓷。

                                                                                                   

有哪些特殊的陶瓷应用领域?特种陶瓷的不同化学成分和组织结构决定了其不同的特殊性能和功能,如高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、导电、绝缘、磁性、透光、半导体、压电、光电、电光、声光、磁光等。由于其特殊的性能,这类陶瓷可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、航空航天等领域。

从原料来看,特种陶瓷突破了传统陶瓷以粘土为主要原料的界限,通常氧化物、氮化物、硅化物、硼化物和碳化物是主要原料。在陶瓷坯体中加入特定配方的无机材料,经过1360度左右的高温烧结,从而获得稳定可靠的抗静电性能,成为一种新型的特种陶瓷,通常具有电、磁、光、热、声、化学、生物等一种或多种功能。以及耦合功能,如压电、热电、电光、声光、磁光等。比如经过处理的陶瓷水果刀,密度比普通陶瓷制品高,具有环保、无毒、不生锈、不氧化等优点。

以结构陶瓷为例,可分为氧化锆、氧化铝、氮化硅、碳化硅四大系列。氧化锆陶瓷主要用于民用领域,如陶瓷刀、手表、手机背板等。在日常生活中,氧化铝主要用于医疗器械、食品等领域,这些领域对材料的密度、硬度、韧性等性能指标要求非常严格,所以材料一般都是高纯氧化铝。而普通氧化铝由于纯度低,一般用于要求不高的产品。此外,随着氧化铝陶瓷技术的不断发展,其应用范围越来越广,在硬度、耐腐蚀性等方面具有独特的优势,将是未来行业的重点发展方向。氮化硅是我国较早开发和应用的特种陶瓷,它具有抗热震性好、硬度高、耐磨性好、抗弯曲等优点,主要用于切削工具、高压柱塞、加热板等领域。碳化硅陶瓷主要的优点是耐腐蚀,主要用于化工行业。

目前国内特种陶瓷的水平仅限于一些小而精密的零件,一些大型设备和仪器还缺乏对其成型技术的掌握。然而,随着其在电子、医药、食品、军事化工等领域的广泛应用。特种陶瓷在中国的发展中起着越来越重要的作用,如飞机上的陶瓷轴承、军舰甲板等。中国特种陶瓷等新材料的发展也相当迅速。