材料與工藝陶瓷介紹

1、1目錄一、陶瓷的概念二、陶瓷的分類三、陶瓷的性能 a.力學性能 b.其他性能 c.性能總結(jié)2陶瓷的概念傳統(tǒng)陶瓷材料 指以粘土、長石、石灰石、石英等天然礦物為原料，成形后經(jīng)高溫燒成的一類制品。近代陶瓷材料 以離子鍵及共價鍵為主要結(jié)合力的無機非金屬材料。它包括陶器、瓷品、耐火材料、構(gòu)筑粘土制品、磨料、搪瓷、水泥和玻璃等傳統(tǒng)陶瓷材料，及非金屬磁性材料、鐵電體、人造單晶、玻璃陶瓷、氧化物及非氧化物陶瓷等新型陶瓷材料。3陶瓷分類普通陶瓷（傳統(tǒng)陶瓷）特種陶瓷（新型陶瓷）結(jié)構(gòu)陶瓷（工程陶瓷）功能陶瓷4普通陶瓷以粘土、石英和長石等為主要原材料燒制的制品，為多晶、多相的聚集體，成分中含有硅酸鹽。5結(jié)構(gòu)陶瓷發(fā)揮其

2、機械、熱、化學等性能的一大類新型陶瓷材料，它可以在許多苛刻的工作環(huán)境下服役，因而成為許多新興科學技術(shù)得以實現(xiàn)的關鍵 6特殊陶瓷一些具有某種特殊力學、物理或化學性能的陶瓷。它是采用如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等為原材料，沿用普通陶瓷的制造工藝制得的非硅酸鹽無機化合物材料。屬于這類陶瓷的有電壓陶瓷.高溫陶瓷.高強度陶瓷,醫(yī)藥用陶瓷，半導體陶瓷，環(huán)保陶瓷. 陶瓷人工骨7功能陶瓷 一類頗具靈性的材料，它們或能感知光線，或能區(qū)分氣味，或能儲存信息因此，說它們多才多能一點都不過分它們在電、磁、聲、光、熱等方面具備的許多優(yōu)異性能令其他材料難以企及紅外線陶瓷發(fā)熱體8陶瓷的性能力學性能（機械性能）彈性變形（

3、剛度）和塑性變形硬度與耐磨性強度韌性和脆性9幾種常用材料與典型陶瓷彈性模量和強度對比10幾種常用材料與典型陶瓷彈性模量和強度對比1112陶瓷的力學性能剛度：陶瓷的剛度由彈性模量衡量，彈性模量反映結(jié)合鍵的強度，所以具有強大化學鍵的陶瓷都有很高的彈性模量，是各類材料中最高的，比金屬材料高若干倍，比高聚物高24個數(shù)量級。硬度：同剛度一樣，硬度也決定于化學鍵的強度，所以陶瓷也是各類材料中硬度最高的，這也是陶瓷的最大特點。陶瓷的硬度隨溫度的升高而降低，但在高溫下仍能保持較高的數(shù)值。13塑性：陶瓷在室溫下幾乎沒有塑性。塑性變形是在切應力作用下由位錯運動所引起的密排原子面間的滑移變形。陶瓷晶體的滑移比金屬困

4、難得多，位錯運動所需要的切應力很大，比較接近于晶體的理論剪切強度。另外，共價健有明顯的方向性和飽和性，而離子鍵的同號離子接近時斥力很大，所以主要由離子晶體和共價晶體構(gòu)成的陶瓷的塑性極差。強度：陶瓷實際強度比理論值低得多。它的破壞作用比在金屬中更大。韌性或脆性：陶瓷受載時都不發(fā)生塑性變形，在較低的應力下就會斷裂，因此韌性極低或脆性極高。脆性是陶瓷的最大缺點，是阻礙其作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應用的首要問題，是當前的重要研究課題。陶瓷的力學性能14陶瓷的其他性能熱膨脹：溫度升高時物質(zhì)原子振動振幅提高、原子間距增大所導致的體積長大現(xiàn)象。陶瓷的線膨脹系數(shù)比高聚物低，比金屬低得多。導熱性：導熱性為在一定溫度梯度作用下熱量在固體中的傳導速率。陶瓷的導熱性比金屬小，陶瓷多為較好的絕熱材料。熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性就是抗熱振性，為陶瓷在不同溫度范圍波動時的壽命，一般用急冷到水中不破裂所能承受的最高溫度來表征。陶瓷的熱穩(wěn)定性很低，比金屬低得多。這是陶瓷的另一個主要缺點?；瘜W穩(wěn)定性：陶瓷的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。具有很好的耐火性能或不可燃燒性，對酸、堿、鹽等腐蝕性很強的介質(zhì)均有較強的抗蝕能力。導電性：陶瓷的導電性變化范圍很廣。大多數(shù)陶瓷是良好的絕緣體。但不少陶瓷既是離子導體，又有一定的電子導電性，是重要的半導體材料。 15陶瓷性能的總結(jié) 陶瓷性能的主要特