非金屬材料及應(yīng)用 課件 第4、5章 非金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬功能材料

第四章非金屬基復(fù)合材料本章內(nèi)容復(fù)合材料概述復(fù)合材料分類復(fù)合材料的基體復(fù)合材料的增強(qiáng)相復(fù)合材料的復(fù)合原理復(fù)合材料的成型工藝學(xué)習(xí)目的掌握復(fù)合材料的特點(diǎn)；了解復(fù)合材料中基體和增強(qiáng)相的種類、特點(diǎn)和要求；理解復(fù)合材料的復(fù)合原理，包括混合法則、增韌機(jī)制和界面作用；了解復(fù)合材料的成型工藝。4.1復(fù)合材料概述三大材料：金屬無(wú)機(jī)非金屬有機(jī)高分子復(fù)合材料取長(zhǎng)補(bǔ)短協(xié)同作用產(chǎn)生原來單一材料沒有本身所沒有的新性能無(wú)機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料金屬材料復(fù)合材料復(fù)合材料的定義國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織：由兩種以上在物理和化學(xué)上不同的物質(zhì)組合起來而得到的一種多相固體材料《材料大詞典》

：復(fù)合材料是根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，把兩種以上的有機(jī)聚合物材料或無(wú)機(jī)非金屬材料或金屬材料組合在一起，使其性能互補(bǔ)，從而制成的一類新型材料?！恫牧峡茖W(xué)技術(shù)百科全書》

：復(fù)合材料是由有機(jī)高分子、無(wú)機(jī)非金屬或金屬等幾類不同材料通過復(fù)合工藝組合而成的新型材料。它既保留原組成材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)獲得原組分所不具備的性能?？梢酝ㄟ^材料設(shè)計(jì)使各組分的性能互相補(bǔ)充并彼此關(guān)聯(lián)，從而獲得更優(yōu)秀的性能，與一般材料的簡(jiǎn)單混合有本質(zhì)區(qū)別。復(fù)合材料歷史古代－近代－先進(jìn)復(fù)合材料天然復(fù)合材料竹、貝殼，樹木和竹子：纖維素和木質(zhì)素的復(fù)合體動(dòng)物骨骼：無(wú)機(jī)磷酸鹽和蛋白質(zhì)膠原復(fù)合而成古代：使用、效仿半坡人－－草梗合泥筑墻，且延用至今漆器－－麻纖維和土漆復(fù)合而成，至今已四千多年敦煌壁畫－－泥胎、宮殿建筑里園木表面的披麻覆漆近現(xiàn)代：第一代：1940年到1960年，玻璃纖維增強(qiáng)塑料第二代：1960年到1980年，先進(jìn)復(fù)合材料1965年英國(guó)科學(xué)家研制出碳纖維1971年美國(guó)杜邦公司開發(fā)出開芙拉-491975年先進(jìn)復(fù)合材料“碳纖維增強(qiáng)、及開芙拉纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料”用于飛機(jī)、火箭的主承力件上。第三代：1980年到1990年，碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料以鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用最為廣泛。第四代：1990年以后，主要發(fā)展多功能復(fù)合材料，如智能復(fù)合材料和梯度功能材料等。復(fù)合材料的特點(diǎn)：（1）復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性能的材料組元通過宏觀或微觀復(fù)合形成的一種新型材料，組元之間存在著明顯的界面；（2）復(fù)合材料中各組元不但保持各自的固有特性，而且可最大限度發(fā)揮各種材料組元的特性，并賦予單一材料組元所不具備的優(yōu)良特殊性能；（3）復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性?？梢愿鶕?jù)使用條件要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，以滿足各種特殊用途，從而極大地提高工程結(jié)構(gòu)的效能?；w和增強(qiáng)材料

MatrixandReinforcement基體——連續(xù)相增強(qiáng)材料——分散相也稱為增強(qiáng)體、增強(qiáng)劑、增強(qiáng)相等顯著增強(qiáng)材料的性能多數(shù)情況下，分散相較基體硬，剛度和強(qiáng)度較基體大。可以是纖維及其編織物，也可以是顆粒狀或彌散的填料。在基體和增強(qiáng)體之間存在著界面。Schematicillustrationofcompositeconstituents4.2復(fù)合材料的分類一、按增強(qiáng)材料形態(tài)分類1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料：a.連續(xù)纖維復(fù)合材料：作為分散相的長(zhǎng)纖維的兩個(gè)端點(diǎn)都位于復(fù)合材料的邊界處；

b.非連續(xù)纖維復(fù)合材料：短纖維、晶須無(wú)規(guī)則地分散在基體材料中；2、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料：微小顆粒狀增強(qiáng)材料分散在基體中；3、板狀增強(qiáng)體、編織復(fù)合材料：以平面二維或立體三維物為增強(qiáng)材料與基體復(fù)合而成。其他增強(qiáng)體：層疊、骨架、涂層、片狀、天然增強(qiáng)體

Classesofcomposites纖維增強(qiáng)復(fù)合材料種類①玻璃纖維復(fù)合材料；②碳纖維復(fù)合材料；③有機(jī)纖維（芳香族聚酰胺纖維、芳香族聚酯纖維、聚烯烴纖維等）復(fù)合材料；④金屬纖維（如鎢絲、不銹鋼絲等）復(fù)合材料；⑤陶瓷纖維（如氧化鋁纖維、碳化硅纖維等）復(fù)合材料。混雜復(fù)合材料：兩種或兩種以上增強(qiáng)體與同一基體制成的復(fù)合材料可以看成是兩種或多種單一纖維或顆粒復(fù)合材料的相互復(fù)合，即復(fù)合材料的“復(fù)合材料”。二、按基體材料分類①聚合物基復(fù)合材料:以有機(jī)聚合物（熱固性樹脂、熱塑性樹脂及橡膠等）為基體；②金屬基復(fù)合材料：以金屬（鋁、鎂、鈦等）為基體；③無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料：以陶瓷材料（也包括玻璃和水泥）為基體。三、按材料作用分類①結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：用于制造受力構(gòu)件；②功能復(fù)合材料：具備各種特殊性能（如阻尼、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、摩擦、屏蔽等）。同質(zhì)復(fù)合材料（增強(qiáng)材料和基體材料屬于同種物質(zhì)，如碳/碳復(fù)合材料）異質(zhì)復(fù)合材料（復(fù)合材料多屬此類）。復(fù)合材料系統(tǒng)組合分散相連續(xù)相金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料金屬材料金屬纖維纖維/金屬基復(fù)合材料鋼絲/水泥復(fù)合材料增強(qiáng)橡膠金屬晶須晶須/金屬基復(fù)合材料晶須/陶瓷基復(fù)合材料金屬片材金屬/塑料板無(wú)機(jī)非金屬材料陶瓷纖維纖維/金屬基復(fù)合材料纖維/陶瓷基復(fù)合材料晶須晶須/金屬基復(fù)合材料晶須/陶瓷基復(fù)合材料顆粒彌散強(qiáng)化合金材料粒子填充塑料玻璃纖維纖維/樹脂基復(fù)合材料顆粒碳纖維碳纖維/金屬基復(fù)合材料碳纖維/陶瓷基復(fù)合材料碳纖維/樹脂基復(fù)合材料炭黑顆粒/橡膠；顆粒/樹脂基有機(jī)高分子材料有機(jī)纖維纖維/樹脂基復(fù)合材料塑料金屬/塑料橡膠四、各種材料的發(fā)展?fàn)顩r 玻璃鋼和樹脂基復(fù)合材料

非常成熟廣泛的應(yīng)用

金屬基復(fù)合材料

開發(fā)階段某些結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵部位

陶瓷基復(fù)合材料及功能復(fù)合材料等

尚處于研究階段

有不少科學(xué)技術(shù)問題有待解決4.3復(fù)合材料的基體基體材料金屬材料陶瓷材料聚合物材料4.3.1金屬基體材料4.3.1.1選擇基體的原則目前用作金屬基復(fù)合材料的金屬有鋁及鋁合金、鎂合金、鈦合金、鎳合金、銅與銅合金、鋅合金、鉛、鈦鋁、鎳鋁金屬間化合物等。基體材料成分的選擇對(duì)能否充分組合和發(fā)揮基體金屬和增強(qiáng)物性能特點(diǎn)，獲得預(yù)期的優(yōu)異綜合性能，滿足使用要求十分重要。

——選擇基體時(shí)應(yīng)充分注意與增強(qiáng)物的相容性（特別是化學(xué)相容性），并盡可能在復(fù)合材料成型過程中抑制界面反應(yīng)。例如，對(duì)增強(qiáng)纖維進(jìn)行表面處理在金屬基體中添加其他成分選擇適宜的成型方法縮短材料在高溫下的停留時(shí)間等。4.3.1.2常見結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的基體分為輕金屬基體和耐熱合金基體①用于450℃以下的輕金屬基體目前最廣泛、最成熟的是鋁基和鎂基復(fù)合材料，用于航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、空間站、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件、剎車盤等②用于450~700℃的復(fù)合材料的金屬基體鈦合金具有比重輕、耐腐蝕、耐氧化、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可在450～700℃使用，用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)等零件。

③用于1000℃以上的高溫復(fù)合材料的金屬基體基體主要是鎳基、鐵基耐熱合金和金屬間化合物。較成熟的是鎳基、鐵基高溫合金，金屬間化合物基復(fù)合材料尚處于研究階段。

4.3.1.3功能用金屬基復(fù)合材料的基體要求材料和器件具有優(yōu)良的綜合物理性能，如同時(shí)具有高力學(xué)性能、高導(dǎo)熱、低熱膨脹、高導(dǎo)電率、高抗電弧燒蝕性、高摩擦系數(shù)和耐磨性等。單靠金屬與合金難以具有優(yōu)良的綜合物理性能，而要靠?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)和先進(jìn)制造技術(shù)將金屬與增強(qiáng)物做成復(fù)合材料來滿足需求。主要的金屬基體是純鋁及鋁合金、純銅及銅合金、銀、鉛、鋅等金屬。4.3.2陶瓷基體在陶瓷基體中添加其他成分（如陶瓷粒子、纖維或晶須）可提高陶瓷的韌性。粒子增強(qiáng)雖能使陶瓷的韌性有所提高，但效果并不顯著。高強(qiáng)度的碳化硅晶須容易摻混在陶瓷基體中，增強(qiáng)陶瓷的作用明顯。用作基體材料的陶瓷一般應(yīng)具有優(yōu)異的耐高溫性質(zhì)、與纖維或晶須之間有良好的界面相容性以及較好的工藝性能等。陶瓷基復(fù)合材料（CMC）CMC的應(yīng)用C/C在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用C/C作為剎車盤碳/碳復(fù)合材料（C/C）

4.3.3聚合物基體

4.3.3.1聚合物基體的種類不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及各種熱塑性聚合物等。

不飽和聚酯樹脂是制造玻璃纖維復(fù)合材料的一種重要樹脂。在國(guó)外，聚酯樹脂占玻璃纖維復(fù)合材料用樹脂總量的80%以上。28聚酯樹脂特點(diǎn)：工藝性良好，室溫下固化，常壓下成型，工藝裝置簡(jiǎn)單。樹脂固化后綜合性能良好，力學(xué)性能不如酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂。價(jià)格比環(huán)氧樹脂低得多，只比酚醛樹脂略貴一些。不飽和聚酯樹脂的缺點(diǎn)是固化時(shí)體積收縮率大、耐熱性差等。主要用于一般民用工業(yè)和生活用品中環(huán)氧樹脂特點(diǎn)：在加熱條件下即能固化，無(wú)須添加固化劑。酸、堿對(duì)固化反應(yīng)起促進(jìn)作用；已固化的樹脂有良好的壓縮性能，良好的耐水、耐化學(xué)介質(zhì)和耐燒蝕性能；樹脂固化過程中有小分子析出，故需在高壓下進(jìn)行；固化時(shí)體積收縮率大，樹脂對(duì)纖維的粘附性不夠好，但斷裂延伸率低，脆性大。酚醛樹脂優(yōu)點(diǎn)：比環(huán)氧樹脂價(jià)格便宜缺點(diǎn)：吸附性不好、收縮率高、成型壓力高、制品空隙含量高等。大量用于粉狀壓塑料、短纖維增強(qiáng)塑料，少量用于玻璃纖維復(fù)合材料、耐燒蝕材料等，很少使用在碳纖維和有機(jī)纖維復(fù)合材料中。4.3.3.2聚合物基體的作用把纖維粘在一起；分配纖維間的載荷；保護(hù)纖維不受環(huán)境影響。用作基體的理想材料，其原始狀態(tài)應(yīng)該是低粘度的液體，并能迅速變成堅(jiān)固耐久的固體，足以把增強(qiáng)纖維粘住。盡管纖維增強(qiáng)材料的作用是承受載荷，但是基體材料的力學(xué)性能會(huì)明顯地影響纖維的工作方式及其效率。

4.4復(fù)合材料的增強(qiáng)相增強(qiáng)材料（增強(qiáng)體、增強(qiáng)劑等）——分散在基體內(nèi)以改進(jìn)其機(jī)械性能的高強(qiáng)度材料分類纖維及其織物晶須顆粒小片狀、板狀Typesofreinforcedcomposites3.4.1纖維增強(qiáng)體天然纖維——植物纖維（棉花、麻類）、動(dòng)物纖維（絲、毛）和礦物纖維（石棉）。強(qiáng)度較低現(xiàn)代復(fù)合材料的增強(qiáng)材料用合成纖維有機(jī)纖維;無(wú)機(jī)纖維。Typesoffiberreinforcementorientationone-dimensionaltwo-dimensionalthree-dimensional1）有機(jī)纖維①芳香族酰胺纖維 AromaticPolymideFibre,Kevlar,KF特點(diǎn)：高強(qiáng)度、高模量和韌性好等密度較低，而比強(qiáng)度極高，超過玻璃纖維、碳纖維和硼纖維比模量與碳纖維相近，超過玻璃、鋼、鋁等。由于韌性好，它不象碳纖維、硼纖維那樣脆，因而便于紡織。常和碳纖維混雜，提高纖維復(fù)合材料的耐沖擊性。Kevlar纖維屬于自熄性材料。KEVLAR纖維②聚乙烯纖維（Polyethylene,PE）目前國(guó)際上最新的超輕、高比強(qiáng)度、高比模量纖維，成本也比較低。通常分子量大于106，拉伸強(qiáng)度為3.5GPa，彈性模量為116GPa，延伸率為3.4%，密度為0.97g/cm3。具有高比強(qiáng)度、高比模量以及耐沖擊、耐磨、自潤(rùn)滑、耐腐蝕、耐紫外線、耐低溫、電絕緣等多種優(yōu)異性能。不足之處是熔點(diǎn)較低（約135℃）和高溫容易蠕變。因此僅能在100℃以下使用，可用于制做武器裝甲、防彈背心、航天航空部件等。2）無(wú)機(jī)纖維①玻璃纖維（GlassFibre,GF或Gt）由含有各種金屬氧化物的硅酸鹽類，經(jīng)熔融后以極快的速度抽絲而成。由于質(zhì)地柔軟，因此可以紡織成各種玻璃布、玻璃帶等織物。價(jià)格便宜，品種多，適于編織各種玻璃布，作為增強(qiáng)材料廣泛用于航空航天、建筑領(lǐng)域及日常用品。缺點(diǎn)是不耐磨，易折斷，易受機(jī)械損傷，長(zhǎng)期放置強(qiáng)度下降。Example無(wú)捻玻璃纖維種類：按用途 高強(qiáng)度纖維、低介電纖維、耐化學(xué)藥品纖維、耐電腐蝕纖維、耐堿纖維；按化學(xué)成分 堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、低堿玻璃纖維、無(wú)堿玻璃纖維；按單絲直徑可分為粗纖維、初級(jí)纖維、中級(jí)纖維、高級(jí)纖維。7.4.1聚合物基玻璃鋼天線反射面玻璃鋼建筑材料用于上海東方明珠電視塔大堂裝潢(1)GFRP玻璃鋼應(yīng)用于體育用品②碳纖維（CarbonFibre,CF或Cf） 纖維中含碳量在95%左右的碳纖維和含碳量在99%左右的石墨纖維。生產(chǎn)碳纖維的原料主要為人造絲（粘膠纖維）、聚丙烯烴和瀝青三種，其中以聚丙烯烴最為主要。按力學(xué)性能可將碳纖維分成高強(qiáng)度碳纖維、高模量碳纖維和普通碳纖維。碳纖維的結(jié)構(gòu)模型PolymerMatrixComposites，PMC普通型高強(qiáng)度型高彈性模量型碳纖維片材（復(fù)合材料）用于建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固Pyrolysis（熱解）ofpolyacrylonitrile(聚丙烯腈，PAN)toformcarbonfibers碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料（CFRP）

CFRP在民用飛機(jī)中的應(yīng)用CFRP在空間站大型結(jié)構(gòu)以及太陽(yáng)能電池支架中的應(yīng)用碳纖維的優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度和模量高、密度??；具有很好的耐酸性；熱膨脹系數(shù)小，甚至為負(fù)值具有很好的耐高溫蠕變性能，一般在1900℃以上才呈現(xiàn)出永久塑性變形。摩擦系數(shù)小、潤(rùn)滑性好、導(dǎo)電性高。碳纖維的缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，比玻璃纖維貴25倍以上抗氧化能力較差，在高溫下有氧存在時(shí)會(huì)生成二氧化碳。③硼纖維（BoronFibre，BF或Bf）通用的制備方法是在加熱的鎢絲表面通過化學(xué)反應(yīng)沉積硼層。硼纖維的直徑有100μm、140μm、200μm幾種。硼纖維的優(yōu)點(diǎn)硼纖維具有很高的彈性模量和強(qiáng)度，但其性能受沉積條件和纖維直徑的影響，硼纖維的密度為2.4~2.65g/cm3，拉伸強(qiáng)度為3.2~5.2GPa，彈性模量為350~400GPa。硼纖維具有耐高溫和耐中子輻射性能。硼纖維的缺點(diǎn)工藝復(fù)雜，不易大量生產(chǎn)，其價(jià)格昂貴。由于鎢絲的密度大，硼纖維的密度也大。目前已研究用碳纖維代替鎢絲，以降低成本和密度，結(jié)果表明，碳心硼纖維比鎢絲硼纖維強(qiáng)度下降5%，但成本降低25%。硼纖維在常溫為較惰性物質(zhì)，但在高溫下易與金屬反應(yīng)，因此需在表面沉積SiC層，稱之為Bosic纖維。硼纖維主要用于聚合物基和金屬基復(fù)合材料。硼纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料用于航天飛機(jī)主艙體支柱④氧化鋁纖維（AluminiaFibre，AF）

多晶連續(xù)纖維，除Al2O3外常含有約15%的SiO2。優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)良的耐熱性和抗氧化性，直到370℃強(qiáng)度仍下降不大。缺點(diǎn)：在所有纖維中密度最大。用途：主要用于金屬基復(fù)合材料。⑤碳化硅纖維（SiliconCarbideFibre，SF）目前SiC纖維的生產(chǎn)有有機(jī)合成法和CVD法兩種。

特點(diǎn)：高強(qiáng)度高模量有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫和耐輻射性能。比碳纖維和硼纖維具有更好的高溫穩(wěn)定性。具有半導(dǎo)體性能。與金屬相容性好，常用于金屬基和陶瓷基復(fù)合材料。α-碳化硅4.4.2晶須增強(qiáng)體晶須（Wisker）：具有一定長(zhǎng)徑比（一般大于10）和截面積小于52×10-5cm2的單晶纖維材料。具有實(shí)用價(jià)值的晶須直徑約為1～10μm，長(zhǎng)度與直徑比在5～1000之間。晶須是含缺陷很少的單晶短纖維，其拉伸強(qiáng)度接近其純晶體的理論強(qiáng)度。分類：金屬晶須（如Ni、Fe、Cu、Si、Ag、Ti、Cd等）氧化物晶須（如MgO、ZnO、BeO、Al2O3、TiO2、Y2O3、Cr2O3等）陶瓷晶須（如碳化物晶須SiC、TiC、ZrC、WC、B4C）氮化物晶須（如TiB2、ZrB2、TaB2、CrB、NbB2等）無(wú)機(jī)鹽類晶須（如K2Ti6O13和Al18B4O33）。晶須的制備方法：化學(xué)氣相沉積（CVD）法溶膠—凝膠法氣液固（VLS）法液相生長(zhǎng)法固相生長(zhǎng)法原位生長(zhǎng)法。4.4.3顆粒增強(qiáng)體

ParticleReinforcement顆粒增強(qiáng)體：用以改善基體材料性能的顆粒狀材料顆粒增強(qiáng)體的特點(diǎn)是選材方便，可根據(jù)不同的性能要求選用不同的顆粒增強(qiáng)體。顆粒增強(qiáng)體成本低，易于批量生產(chǎn)。具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱、耐磨、耐高溫的陶瓷和石墨等非金屬顆粒如碳化硅、氧化鋁、氮化硅、碳化鈦、碳化硼、石墨、細(xì)金剛石等。剛性顆粒增強(qiáng)體

（RagidParticleReinforcement）顆粒增強(qiáng)體以很細(xì)的粉末（一般在10μm以下）加入到金屬基和陶瓷基中起提高耐磨、耐熱、強(qiáng)度、模量和韌性的作用在Al合金中加入體積為30%，粒徑為0.3μm的Al2O3顆粒,材料在300℃時(shí)的拉伸強(qiáng)度仍可達(dá)220MPa，并且所加入的顆粒越細(xì)，復(fù)合材料的硬度和強(qiáng)度越高。在Si3N4陶瓷中加入體積為20%的TiC顆粒，可使其韌性提高5%。延性顆粒增強(qiáng)體

（DuctileParticleReinforcement）主要為金屬顆粒，加入到陶瓷基體和玻璃陶瓷基體中增強(qiáng)其韌性。如Al2O3中加入Al，WC中加入Co等。金屬顆粒的加入使材料的韌性顯著提高，但高溫力學(xué)性能會(huì)有所下降。復(fù)合材料的復(fù)合原理，是反映各種因素對(duì)復(fù)合材料性能的影響規(guī)律。影響復(fù)合材料性能的因素：工藝因素基體和增強(qiáng)材料的性能增強(qiáng)材料的形狀、含量、分布增強(qiáng)材料的以及與基體的界面結(jié)合、結(jié)構(gòu)按照復(fù)合原理，可以對(duì)所需要研究和開發(fā)的復(fù)合材料的性能，包括力學(xué)、物理、化學(xué)性能等進(jìn)行設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)和評(píng)估。4.5復(fù)合材料的復(fù)合原理在復(fù)合材料中，在已知各組分材料的力學(xué)性能、物理性能的情況下，復(fù)合材料的力學(xué)性能和物理性能主要取決于組成復(fù)合材料的材料組分的體積百分比（vol.%）：4.5.1混合法則（mixingrule）Pc：復(fù)合材料的某性能，如強(qiáng)度、彈性模量、熱導(dǎo)率等；Pi：各組分材料的對(duì)應(yīng)復(fù)合材料的某性能；V

：組成復(fù)合材料各組分的體積百分比；i：表示組成復(fù)合材料的組分?jǐn)?shù)。SiC/硼硅玻璃復(fù)合材料的強(qiáng)度隨纖維體積含量線性增加顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性模量與顆粒體積分量的關(guān)系復(fù)合材料在受沖擊載荷時(shí)材料發(fā)生破壞（斷裂），其韌性大小取決于材料吸收沖擊能量大小和抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。

以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為例，主要有纖維的拔出、纖維與基體的脫粘、纖維搭橋等增韌機(jī)制。4.5.2增韌機(jī)制纖維脫粘纖維搭橋纖維拔出4.5.3界面作用在基體和分散相之間必然存在把不同材料結(jié)合在一起的接觸面－界面。復(fù)合材料的界面實(shí)質(zhì)上是具有納米級(jí)以上厚度的界面層，有的還會(huì)形成與增強(qiáng)材料和基體有明顯差別的新相，稱之為界面相。界面的粘結(jié)強(qiáng)度是衡量復(fù)合材料中增強(qiáng)材料與基體間界面結(jié)合狀態(tài)的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)合材料而言，界面粘結(jié)強(qiáng)度過高或過弱都不利于材料的力學(xué)性能。復(fù)合材料界面的粘結(jié)方式

機(jī)械結(jié)合靜電作用界面擴(kuò)散界面反應(yīng)4.6復(fù)合材料的成型工藝4.6.1聚合物基復(fù)合材料的成型工藝

——聚合物基復(fù)合材料的性能在纖維與樹脂體系確定后，主要決定于成型工藝。成型工藝包括兩方面成型，即將預(yù)浸料按產(chǎn)品的要求，鋪置成一定的形狀，一般就是產(chǎn)品的形狀，固化，即使已鋪置成一定形狀的疊層預(yù)浸料，在溫度、時(shí)間和壓力等因素影響下使形狀固定下來，并能達(dá)到預(yù)計(jì)的性能要求。目前在生產(chǎn)中采用的成型工藝方法有：手糊成型—顯法鋪層真空袋壓法成型壓力袋成型樹脂注射和樹脂傳遞成型噴射成型真空輔助樹脂注射成型夾層結(jié)構(gòu)成型模壓成型注射成型擠出成型纖維纏繞成型拉擠成型連續(xù)板材成型層壓或卷制成型熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型離心澆鑄成型一、手糊成型工藝(handlaying-up)

所謂手糊成型工藝，是指用手工或在機(jī)械輔助下將增強(qiáng)材料和熱固性樹脂鋪覆在模具上，樹脂固化形成復(fù)合材料的一種成型方法。幾種成型工藝方法簡(jiǎn)介二、噴射成型工藝(SprayMoulding)

噴射成型工藝是利用噴槍將短纖維及樹脂同時(shí)噴到模具上，壓實(shí)固化成制件的工藝方法。三、袋壓成形工藝(BagMoulding)

袋壓成型工藝是在手糊成型的制品上，裝上橡膠袋或聚乙烯、聚乙烯醇袋，將氣體壓力施加到未固化的玻璃鋼制品表面而使制品成型的工藝方法。四、層壓成型工藝(LaminationProcess)

層壓成型工藝，是把一定層數(shù)的浸膠布(紙)疊在一起，送入多層液壓機(jī)，在一定的溫度和壓力下壓制成板材的工藝。五、模壓成型工藝(PressureMolding)

模壓成型工藝是指將模壓料置于金屬對(duì)模中，在一定的溫度下，加壓固化為復(fù)合材料制品的一種成型工藝，是一種對(duì)熱固性樹脂和熱塑性樹脂都適用的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成型方法。1．短纖維料模壓法

該法是將經(jīng)過預(yù)混或預(yù)浸后的短纖維狀物料在模具中成型為復(fù)合材料制品。2．氈料模壓法

該法是將浸氈機(jī)組制備的連續(xù)玻璃纖維預(yù)浸氈剪裁成所需形狀，在金屬對(duì)模中壓制成制品。3．碎布料模壓法

該法是將浸漬過樹脂的玻璃布或其他織物的下腳料剪成碎塊，在模具中壓制成型。4．層壓模壓法

該法是介于層壓與模壓之間的一種工藝，系將預(yù)浸漬的玻璃布或其他織物裁剪成所需形狀，在金屬對(duì)模中層疊鋪設(shè)壓制成異型制品。

5．纏繞模壓法

該法是結(jié)合纏繞成型與模壓成型的一種工藝，系將預(yù)浸漬的玻璃纖維或布帶纏繞在模型上，再在金屬對(duì)模中加熱加壓成型制品。6．織物模壓法

該法是將預(yù)先織成所需形狀的二維或三維織物浸漬樹脂后，在金屬對(duì)模中壓制成型。

7.定向鋪設(shè)模壓法

該法是按制品的受力狀態(tài)進(jìn)行定向鋪設(shè)，然后將定向鋪設(shè)的坯料放在金屬對(duì)模內(nèi)成型。8．預(yù)成型坯模壓法

先將玻璃纖維用吸附法制成與制品形狀相似的預(yù)成型坯，再把它放入金屬模具內(nèi)，預(yù)成型坯上倒入配制好的樹脂，在一定的溫度壓力下壓制成型。

9．片狀模塑料模壓法

片狀模塑料是用不飽和聚酯樹脂作為黏結(jié)劑充分浸漬短切纖維或氈片，經(jīng)增稠而得。

六、纏繞成型工藝(WindingProcess)

將連續(xù)纖維或帶浸漬樹脂膠液后的纖維，按照一定的規(guī)律纏繞到芯模上，然后在加熱或常溫下固化，制成一定形狀制品的工藝稱為纏繞成型工藝。

1.干法

干法纏繞采用預(yù)浸漬帶，即在纏繞前預(yù)先將玻璃纖維制成預(yù)浸漬帶，然后卷在卷盤上待用。使用時(shí)將浸漬帶加熱軟化后繞制在芯模上。

2.濕法

纏繞成型時(shí)玻璃纖維經(jīng)集束后進(jìn)入樹脂膠槽浸膠，在張力控制下直接纏繞在芯模上，然后固化成型。3.半干法

七、拉擠成型工藝(PultrusionProcess)

拉擠成型工藝是將浸漬了樹脂膠液的連續(xù)纖維，通過成型模具，在模腔內(nèi)加熱固化成型，在牽引機(jī)拉力作用下，連續(xù)拉拔出型材制品。4.6.2陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝1．纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的制備1）泥漿燒鑄法

這種方法是在陶瓷泥漿中把纖維分散，然后澆鑄在石膏模型中。這種方法比較古老，不受制品形狀的限制，但對(duì)提高產(chǎn)品性能的效果不顯著，成本低，工藝簡(jiǎn)單，適合于短纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的制作。2）熱壓燒結(jié)法將長(zhǎng)纖維切短（＜3mm），然后分散并與基體粉未混合，再進(jìn)行熱壓燒結(jié)。這種短纖維增強(qiáng)體在與基體粉末混合時(shí)取向是無(wú)序的，但在冷壓成型及熱壓燒結(jié)過程中，短纖維在基體壓實(shí)與致密化過程中沿壓力方向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致在最終制得的復(fù)合材料中短纖維沿加壓面擇優(yōu)取向，這也就產(chǎn)生了材料性能上一定程度的各向異性。這種方法制備的陶瓷基復(fù)合材料的纖維與基體之間的結(jié)合較好，是目前采用較多的方法。3）浸漬法適用于長(zhǎng)纖維。首先把纖維編織成所需形狀，然后用陶瓷泥漿浸漬，干燥后進(jìn)行焙燒。優(yōu)點(diǎn):纖維取向可自由調(diào)節(jié)，即前面所述的單向排布及多向排布等。缺點(diǎn):不能制造大尺寸制品，而且所得制品的致密度較低。2．晶須與顆粒增韌陶瓷基復(fù)合材料的制備晶須與顆料的尺寸均很小，用它們進(jìn)行增韌的陶瓷基復(fù)合材料的制造工藝是基本相同的。制備工藝比長(zhǎng)纖維復(fù)合材料簡(jiǎn)便得多，也不需像長(zhǎng)纖維復(fù)合材料那樣的纖維纏繞或編織用的復(fù)雜專用設(shè)備。只需將晶須或顆粒分散后并與基體粉末混合均勻，再用熱壓燒結(jié)的方法即可制得高性能的復(fù)合材料。第五章非金屬功能材料5.1引言5.2建筑功能材料5.3功能陶瓷材料5.1引言

功能材料是指在電、光、熱、催化、分離、生物和醫(yī)學(xué)等方面具有特殊性能的材料。如日光燈管的內(nèi)壁涂有發(fā)光材料；照像膠卷上有感光材料；擴(kuò)音器話筒和電唱機(jī)唱頭里裝有壓電晶體材料。這些材料均屬于功能材料。

“電腦”、“電眼”、“電鼻”、“電耳”等就是分別采用記憶、光電、氣敏、壓電晶體等功能材料制成的。5.1引言

非金屬功能材料種類豐富、應(yīng)用廣泛。本章主要向讀者介紹：①建筑功能材料，包括棉梗人造板、蔗渣人造板等非木材木質(zhì)植物人造板，纖維增強(qiáng)硅酸鈣板、纖維增強(qiáng)水泥平板、飾面型防火涂料、阻燃?jí)埖确阑鸩牧?，橡膠系防水卷材、塑料系防水卷材等防水材料；②功能陶瓷材料，包括電子陶瓷、光學(xué)陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷、多功能木基陶瓷等。5.2建筑功能材料5.2.1建筑與建筑功能材料

建筑材料是人類建造建筑物時(shí)所用一切材料的總稱，或者說是構(gòu)成建筑物的所有材料的總稱。它是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。

建筑材料的種類極其繁多，可以從不同角度對(duì)其進(jìn)行分類。根據(jù)建筑材料在建筑物中的部位及使用性能，大體分為三大類：

建筑結(jié)構(gòu)材料、墻體材料與建筑功能材料。5.2建筑功能材料5.2.1建筑與建筑功能材料

建筑功能材料：

主要指擔(dān)負(fù)某些建筑功能的、非承重用的材料，它們賦予建筑物防水、防火、保溫、隔熱、采光、隔聲、裝飾等功能，決定著建筑物的使用功能與建筑品質(zhì)。5.2建筑功能材料5.2.2建筑功能材料的分類

建筑功能材料的種類繁多，功能各異，用途廣泛。通常按材料在建筑物或構(gòu)筑物中的功能進(jìn)行分類，5.2建筑功能材料5.2.2建筑功能材料的分類（1）建筑保溫隔熱材料（2）建筑防水材料（3）建筑防火材料（4）建筑聲學(xué)材料（5）建筑光學(xué)材料（6）功能混凝土建筑保溫隔熱材料材料的導(dǎo)熱性絕熱材料的類型常用絕熱材料

一、材料的導(dǎo)熱性1.材料的傳熱方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。導(dǎo)熱系數(shù)λ：在數(shù)值上等于厚度為1m的材料，當(dāng)其相對(duì)兩側(cè)表面溫度差為1K時(shí)，經(jīng)單位面積（1m2）單位時(shí)間（1s）所通過的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)是評(píng)定材料導(dǎo)熱性能的重要物理指標(biāo)。絕大多數(shù)材料，所測(cè)得的導(dǎo)熱系數(shù)值實(shí)際上為傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射的綜合結(jié)果。熱阻R：表征材料阻抗傳熱能力的物理量。2.

導(dǎo)熱系數(shù)與熱阻單一材料層多層勻質(zhì)材料層

3.影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素組成與結(jié)構(gòu)。表觀密度。最佳表觀密度（孔隙多而小，但不連通，密度小，可能連通）?？紫洞笮∨c特征?？障抖喽?duì)隔熱有利。濕度與含水量。溫度。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大。這種影響在0~50℃范圍內(nèi)并不大，只有對(duì)處于高溫或負(fù)溫下才有影響。熱流方向。

4.提高材料或復(fù)合體絕熱性能的途徑盡量采用有機(jī)高分子材料或無(wú)定形的無(wú)機(jī)材料。使材料的表觀密度達(dá)到絕熱最佳密度?？諝鈯A層。使孔隙多而小。真空化處理或填充導(dǎo)熱系數(shù)小于空氣的氣體。表面材料熱反射率高。

二、絕熱材料的類型多孔型纖維型反射型1.無(wú)機(jī)絕熱材料石棉及制品礦渣棉及其制品巖棉及制品玻璃棉及制品膨脹珍珠巖及其制品膨脹蛭石及其制品泡沫混凝土和加氣混凝土泡沫玻璃微孔硅酸鈣制品絕熱材料：對(duì)熱流具有顯著阻抗性的材料。λ≤0.23。習(xí)慣上將用于控制室內(nèi)外熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料叫隔熱材料。三、常用絕熱材料2.有機(jī)絕熱材料軟木板木絲板毛氈輕質(zhì)鈣塑板泡沫塑料

建筑防水材料

防水卷材防水涂料建筑密封材料剛性防水材料防水卷材瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材合成高分子防水卷材紙?zhí)ナ蜑r青油氈玻璃布胎瀝青油氈SBS改性瀝青防水卷材APP改性瀝青防水卷材PVC改性焦油瀝青防水材料再生膠改性瀝青防水卷材橡膠類（如三元乙丙橡膠防水卷材）塑料類（如聚氯乙烯防水卷材）橡塑類（如氯化聚乙烯橡膠共混材料）成本低，抗裂抗老化差，溫度敏感性差綜合性能好，污染小，是防水卷材的發(fā)展方向。一、防水卷材

瀝青卷材油氈按原紙1m2的重量克數(shù)分為200、350和500共3種標(biāo)號(hào)。施工時(shí)，必須先將隔離材料清除掉，粘結(jié)材料要與油氈使用的瀝青為同系列材料。

油紙（氈）的生產(chǎn)

二、防水涂料防水涂料瀝青基防水涂料高聚物改性瀝青防水涂料合成高分子防水涂料冷底子油乳化瀝青氯丁橡膠瀝青防水涂料SBS瀝青防水涂料再生橡膠瀝青防水涂料聚氨酯防水涂料聚氨酯煤焦油防水涂料丙烯酸酯防水涂料硅橡膠防水涂料

快揮發(fā)性冷底子油。石油瀝青：汽油＝30：70；慢揮發(fā)性冷底子油。石油瀝青：煤油或輕柴油＝40：60

；用途：增加基層粘結(jié)力和憎水性。原理：溶劑揮發(fā)，在基層形成瀝青膜?？梢栽诔叵峦克?，故稱冷底子油。一般隨用隨配。冷底子油

三、建筑密封材料密封材料不定型材料（密封膏、嵌縫膏）定形材料（密封條、止水帶）非彈性密封材料——瀝青嵌縫油膏彈性密封材料聚氯乙稀防水接縫材料丙烯酸酯建筑密封膏聚氨酯建筑密封膏聚硫建筑密封膏硅酮建筑密封膏

四、剛性防水材料指防水混凝土和防水砂漿。在混凝土和砂漿中摻入各種防水劑。氯化鐵防水劑；三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)防水劑；有機(jī)硅防水劑；補(bǔ)償收縮防水劑。常用防水劑

建筑防火材料

材料防火的概念高溫下（火災(zāi)）鋼筋混凝土的力學(xué)性能變化常用建筑防火材料一、材料防火的概念1.材料防火對(duì)性能的要求（1）高溫下的物理力學(xué)性能（2）導(dǎo)熱性能（3）燃燒性能（4）發(fā)煙性能（5）潛在毒性2.建筑材料的分級(jí)和建筑物的耐火等級(jí)（1）材料的分級(jí)：燃燒性能（2）建筑物的耐火等級(jí)：燃燒性能、耐火極限二、高溫下（火災(zāi)）鋼筋混凝土的力學(xué)性能變化1.高溫下混凝土的結(jié)構(gòu)（1）各種水分的逃逸（2）水泥石的破壞2.高溫下混凝土的強(qiáng)度（1）抗壓強(qiáng)度（2）彈性模量（3）抗拉強(qiáng)度二、高溫下（火災(zāi)）鋼筋混凝土的力學(xué)性能變化3.高溫下鋼筋的力學(xué)性能變化（1）強(qiáng)度（2）模量（3）熱膨脹系數(shù)4.混凝土保護(hù)層厚度對(duì)構(gòu)件耐火極限的影響三、常用建筑防火材料1.防火涂料（1）膨脹型（2）非膨脹型2.防火板（1）FC纖維水泥加壓板（2）泰柏板（3）硅鈣板（4）紙面石膏板建筑聲學(xué)材料

材料的吸聲性吸聲材料及其構(gòu)造隔聲材料一、材料的吸聲性聲波遇到材料表面，一部分被反射，一部分穿透材料，其余的被材料吸收。吸聲系數(shù)吸聲系數(shù)與入射角度有關(guān)。吸聲系數(shù)與聲波頻率有關(guān)。通常采用125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz六個(gè)頻率的吸聲系數(shù)來表示某一材料的吸聲系數(shù)。

二、吸聲材料及其構(gòu)造吸聲材料：125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz六個(gè)頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料。多孔吸聲材料；柔性吸聲材料；簾幕吸聲體；懸掛空間吸聲體；薄板振動(dòng)吸聲結(jié)構(gòu)；穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)；空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)。

三、隔聲材料1.空氣聲的隔絕2.固體聲（撞擊聲）的隔絕τ—聲波透射系數(shù)；Et—透過材料的聲能；E0—入射總聲能R—材料的隔聲量，dB隔絕空氣聲，主要服從質(zhì)量定律，即材料的體積密度越大，質(zhì)量越大，隔聲性能越好。隔絕固體聲，最有效的方法是采用不連續(xù)結(jié)構(gòu)處理，如在墻壁和承重梁之間、房屋的框架和墻板之間加彈性襯墊，或在樓板上加彈性地毯

建筑光學(xué)材料

采光是人們對(duì)建筑的基本要求，而在各種無(wú)機(jī)建筑材料中唯一具有透光性的材料便是玻璃。

玻璃是一種既古老又新興的建筑光學(xué)材料，最大的特點(diǎn)就是透明性，因此過去在建筑上主要用作采光和裝飾材料。已從單純的窗用采光材料發(fā)展成為控制光線、調(diào)節(jié)熱量、節(jié)約能源、降低噪音及減輕結(jié)構(gòu)自重、美化建筑環(huán)境、提高建筑藝術(shù)功能的多功能建筑光學(xué)材料。近年來，兼具光學(xué)、裝飾等多功能的玻璃新品種不斷問世?，F(xiàn)代建筑越來越多地采用大面積的玻璃門窗、玻璃幕墻和玻璃構(gòu)件。玻璃已成為現(xiàn)代建筑中重要的、不可缺少的多功能建筑光學(xué)材料。

功能混凝土

混凝土是當(dāng)代用量最大的人造建筑材料，具有原材料來源廣、成本低、塑性好、易于成型、硬化后有較好的力學(xué)性能和良好的耐久性以及性能可以隨意調(diào)整、用途廣泛等多種優(yōu)點(diǎn)。采用特種材料或功能組分，或者采用特種生產(chǎn)工藝、施工方法制成的功能混凝土，在具備傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，兼有防水、防火、防爆、防輻射、耐油、耐酸、耐堿、導(dǎo)電、裝飾等多種特殊功能，是集結(jié)構(gòu)與功能一體化的經(jīng)濟(jì)適用的新型建筑功能材料。

5.2.3非木材木質(zhì)植物人造板5.2.3.1概述

非木材木質(zhì)植物人造板，主要指利用化學(xué)成分與木材相近的農(nóng)作物秸稈（如棉梗、麻稈、蔗渣、葵花稈）、竹子、木質(zhì)藤條等原材料（見表5-1）制備的建筑功能板材。5.2.3非木材木質(zhì)植物人造板5.2.3.1概述非木材木質(zhì)植物原料大多用于生產(chǎn)纖維板和碎料板，特別是近些年來，由于廢水污染控制愈來愈嚴(yán)，非木材木質(zhì)植物原料越來越多地用于碎料板的生產(chǎn)。非木材木質(zhì)植物人造板種類歸納如表5-2。5.2.3非木材木質(zhì)植物人造板5.2.3.1概述非木材木質(zhì)植物人造板的生產(chǎn)工藝與設(shè)備木材原料與非木材木質(zhì)植物原料并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，只是化學(xué)組成和組織結(jié)構(gòu)上有細(xì)微差別。因此，非木材木質(zhì)植物人造板的工藝與設(shè)備基本上是套用木材人造板的工藝及設(shè)備，并根據(jù)原料性能上的差別作一些相應(yīng)的調(diào)整，如非木材纖維板與碎料板的生產(chǎn)均是如此。（一）木材人造板生產(chǎn)工藝與設(shè)備的借用及其改革⑴非木材植物纖維板①備料；②制漿；③成型；④熱壓；⑤后處理⑵非木材植物碎料板①備料；②干燥與拌膠；③鋪裝與熱壓圖5-2濕法棉稈纖維板生產(chǎn)流程（二）特殊的工藝與設(shè)備⑴幾種特殊的工藝與設(shè)備①蔗渣的除髓。髓是蔗渣中的雜細(xì)胞，其含量達(dá)30%～50%，對(duì)板材質(zhì)量及加工工藝影響很大，尤其是對(duì)板材的吸水率。②棉（麻）稈的除皮。棉稈與麻稈的表層有一層不易切斷的絲狀物，它本身切斷后有可能提高制品的質(zhì)量。但是，這層未切斷的絲狀物常纏繞在生產(chǎn)線的輸送設(shè)備上，引起摩擦起火、堵塞。⑵竹材人造板的特殊工藝及設(shè)備竹材人造板中，竹編膠合板的備料較特殊，采用破篾后的竹編席作單板而后層壓，竹編席目前均用人工，還沒有研制出專用設(shè)備。竹簾膠合板的竹簾已有專用的編簾機(jī)。5.2.3.2棉梗人造板我國(guó)是世界產(chǎn)棉大國(guó)，黃河流域、長(zhǎng)江中下游流域及新疆各省、自治區(qū)均盛產(chǎn)棉花，有著極其豐富的棉稈資源。棉稈過去大多數(shù)用作燃料或任其腐爛，近些年已開發(fā)用作人造板原料。一、棉稈的特性及其對(duì)板材加工的影響（一）棉稈的構(gòu)造與纖維形態(tài)（二）棉稈的吸水、吸濕及干縮性（三）棉稈的力學(xué)性質(zhì)（四）棉稈的化學(xué)成分與pH值棉稈作為人造板原料有如下特點(diǎn)及其影響：(1)棉稈徑級(jí)小，形體蓬松，可壓縮性大，密度小，容積比重為0.2～0.38。(2)棉稈皮約占棉稈的25%～30%，含量較高，性質(zhì)強(qiáng)韌。(3)棉稈原料的有機(jī)雜質(zhì)較多，熱水抽出物高，棉稈皮的水抽出物更高達(dá)16%以上。(4)棉稈纖維板生產(chǎn)中棉稈漿和其它草類漿相比，纖維潤(rùn)脹性良好、吸水性強(qiáng)。(5)棉稈作為農(nóng)作物的副產(chǎn)品，其表皮和根部附著的泥沙較多，如不清洗除去，將影響板材的結(jié)合和質(zhì)量，并在工藝上造成不良影響。5.2.3.3蔗渣人造板蔗渣是非木材植物人造板開發(fā)利用最早的原料之一，我國(guó)利用蔗渣生產(chǎn)硬質(zhì)纖維板是在1959年。（一）組織結(jié)構(gòu)與纖維形態(tài)（二）化學(xué)成分（三）蔗渣的碎料形態(tài)（四）pH值由于蔗渣原料的化學(xué)組成、組織結(jié)構(gòu)、形態(tài)尺寸等方面與木材原料有一定差別，因而在人造板生產(chǎn)工藝上與使用木材原料相比有其特殊點(diǎn)，總結(jié)起來有下述幾點(diǎn)：(1)蔗髓對(duì)人造板生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量有不利影響，因此需要增加除髓工序以除去原料中的蔗髓。(2)蔗渣碎料板生產(chǎn)中，篩分有其重要作用。(3)由于蔗渣中可溶物成分含量及易水解成分含量高，對(duì)濕法生產(chǎn)中漿料的脫水、施膠及熱壓成型均帶來工藝上的困難，并造成對(duì)質(zhì)量上的不良影響，因此往往需要增加洗漿工序或采取其它有關(guān)措施。5.3功能陶瓷材料什么是功能陶瓷功能陶瓷是指具有電、光、磁以及部分化學(xué)功能的多晶無(wú)機(jī)固體材料，其功能的實(shí)現(xiàn)主要來自于它所具有的特定的電絕緣性、半導(dǎo)體性、導(dǎo)電性、壓電性、鐵電性、磁性、生物適應(yīng)性等。功能陶瓷材料功能陶瓷的種類電子陶瓷超導(dǎo)陶瓷磁性陶瓷光學(xué)陶瓷生物陶瓷敏感陶瓷木基陶瓷建筑裝飾陶瓷功能陶瓷材料電子陶瓷陶瓷固體電解質(zhì)陶瓷固體電解質(zhì)是處于固體狀態(tài)而能像液體（酸、堿、鹽在溶解和熔融狀態(tài)下）那樣發(fā)生離子快速遷移、具有離子導(dǎo)電性的陶瓷材料，又稱陶瓷快離子導(dǎo)體。在能源、冶金、環(huán)保、電化學(xué)器件等領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用前景。如ZrO2用于汽車尾氣凈化、鋼水定氧及制作高溫燃料電池；β-Al2O3用作鈉硫電池、金屬鈉提純等電化學(xué)器件的電解質(zhì)隔膜等。稀土元素在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，按其作用可把陶瓷固體電解質(zhì)分為4類。陶瓷固體電解質(zhì)⑴稀土化合物固體電解質(zhì)稀土化合物固體電解質(zhì)是具有快離子導(dǎo)電性的稀土化合物。又可分為3類：第1類是立方螢石結(jié)構(gòu)稀土氧化物以及鈣鈦礦型稀土化合物，都是氧離子導(dǎo)體；第2類是氟鈰礦結(jié)構(gòu)LaF3、CeF3等氟離子導(dǎo)體；第3類是通過β-Al2O3離子交換得到的稀土的二價(jià)或三價(jià)離子導(dǎo)體。⑵稀土化合物作穩(wěn)定劑的固體電解質(zhì)很多固體電解質(zhì)材料高電導(dǎo)只存在于高溫相，必須將這些高溫導(dǎo)電相穩(wěn)定到低溫才能實(shí)用，常用方法是加入另一化合物使之形成固溶體而使高溫相穩(wěn)定下來，加入的化合物就是穩(wěn)定劑。稀土化合物作為穩(wěn)定劑得到廣泛應(yīng)用。陶瓷固體電解質(zhì)⑶稀土化合物作摻雜劑的固體電解質(zhì)稀土化合物可作摻雜劑。作為摻雜的稀土離子進(jìn)入晶格而形成一定的缺陷結(jié)構(gòu)，從而提高固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率。⑷稀土離子交換的固體電解質(zhì)β-Al2O3是一類很重要的固體電解質(zhì)材料，通式為Na2O.nAl2O3（n=5.33～8.5），其中遷移離子Na+可以被多種離子交換，比如用Eu2+、Gd3+、Ce3+等稀土離子進(jìn)行離子交換，可獲得具有高離子導(dǎo)電性的功能材料。功能陶瓷材料電子陶瓷壓電陶瓷當(dāng)外力作用于晶體時(shí)，發(fā)生與應(yīng)力成比例的介質(zhì)極化，同時(shí)在晶體兩端將出現(xiàn)正負(fù)電荷，這種由于形變而產(chǎn)生的電效應(yīng)，稱為壓電效應(yīng)。反之，當(dāng)在晶體上施加電場(chǎng)引起極化時(shí)，將產(chǎn)生與電場(chǎng)成比例的變形或壓力，稱之為逆壓電效應(yīng)。材料的壓電效應(yīng)取決于晶體結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性，晶體必須有極軸，才有壓電效應(yīng)。壓電陶瓷是具有壓電效應(yīng)的陶瓷材料功能陶瓷材料壓電陶瓷的種類壓電陶瓷主要有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鋇（PZT）、改性PZT等。壓電陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)隨溫度的變化而變化。對(duì)鈦酸鋇和鈦酸鉛，當(dāng)溫度高于居里溫度Tc時(shí)，為立方晶體，具有對(duì)稱性，無(wú)壓電效應(yīng)；低于Tc時(shí)，為四方晶體，具有非對(duì)稱性，有壓電效應(yīng)。功能陶瓷材料壓電陶瓷的應(yīng)用壓電陶瓷的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，可以批量生產(chǎn)，能控制極化方向，添加不同成分，可改變壓電特性。壓電陶瓷可用作超聲波發(fā)生源的振子或水下測(cè)聲頻儀器上的振子；也可用作聲轉(zhuǎn)換器。但壓電陶瓷收到機(jī)械應(yīng)力的作用時(shí)，由壓電效應(yīng)發(fā)生的電能可用于煤氣灶的點(diǎn)火器和打火機(jī)等；壓電陶瓷還可用于濾波器等。功能陶瓷材料電子陶瓷光電陶瓷當(dāng)光電陶瓷受到光照射時(shí)，由于能帶間的遷移和能帶與能級(jí)間的遷移而引起光的吸收現(xiàn)象時(shí)，能帶內(nèi)產(chǎn)生自由載流子，而使電導(dǎo)率增加，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)現(xiàn)象。光電陶瓷是具有光電導(dǎo)效應(yīng)的陶瓷材料利用光電導(dǎo)效應(yīng)檢測(cè)光強(qiáng)度的元件稱為光敏元件。檢測(cè)從波長(zhǎng)很短的X射線到波上很長(zhǎng)的紫外線的光敏元件主要是燒結(jié)GdS多晶；如果在GdS中添加Cu雜質(zhì)，可以用作檢測(cè)可見光的光敏元件。功能陶瓷材料電子陶瓷電光陶瓷給各向異性的電解質(zhì)施加電場(chǎng)后，壓電效應(yīng)使晶格產(chǎn)生畸變，介質(zhì)的折射率產(chǎn)生變化。其中隨電場(chǎng)成線性變化的現(xiàn)象稱普克爾效應(yīng)；隨電場(chǎng)的平方變化的現(xiàn)象稱為克爾效應(yīng)。一般把兩者總稱為電光效應(yīng)。相反，由于高電場(chǎng)引起電子狀態(tài)密度變化而使折射率產(chǎn)生變化的現(xiàn)象稱為電子光學(xué)效應(yīng)，以區(qū)別于電光效應(yīng)。具有點(diǎn)對(duì)稱的晶體中，不能顯示出普克爾效應(yīng)，而只顯示出克爾效應(yīng)。功能陶瓷材料電子陶瓷電光陶瓷典型的電光陶瓷是PLZT陶瓷，它是用La置換PbTiO3-PbZrO3中部分Pb的固溶體（Pb1-χLaχ）（Zr1-yTiy）O3，其中La、Zr、Ti的成分為（χ/1-y/y），比如（9/65/35)。通過改變材料組成PLZT陶瓷能獲得具有鐵電相(FE)、順電相(PE)和反鐵電相(AFE)中任何一種的特性。它具有鐵電性，對(duì)可見光和紅外光透明，所以呈現(xiàn)電光效應(yīng)。與光電晶體相比，電光陶瓷容易獲得任意形狀、大尺寸和性能均勻的元件，適合于大量生產(chǎn)，價(jià)格便宜，是一種具有多種優(yōu)良性能的材料。功能陶瓷材料超導(dǎo)陶瓷1986年超導(dǎo)陶瓷的出現(xiàn)，使超導(dǎo)體的臨界溫度Tc有了很大提高。出現(xiàn)了高溫超導(dǎo)體。超導(dǎo)陶瓷主要有：鑭系高溫超導(dǎo)陶瓷：以La2CuO3為代表；釔系高溫超導(dǎo)陶瓷：以YBa2Cu2Oy為代表；鉍系高溫超導(dǎo)陶瓷：以Bi-Sr-Cu-O為代表；鉈系高溫超導(dǎo)陶瓷：以Ta-Ba-Ca-Cu-O為代表；其他氧化物超導(dǎo)陶瓷：以Ba-K-Bi-O系為代表。銅氧鏈對(duì)高溫超導(dǎo)起重要作用。功能陶瓷材料超導(dǎo)陶瓷的應(yīng)用在信息領(lǐng)域：用作高速轉(zhuǎn)換元件、通信元件和連接電路。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：用于核磁共振斷層攝像儀、量子干涉儀、粒子線治療裝置等。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域：完全抗磁體制造的磁懸浮列車、電磁推進(jìn)器、飛機(jī)航天飛機(jī)發(fā)射臺(tái)等。在電子能源領(lǐng)域：用于超導(dǎo)磁體發(fā)電、超導(dǎo)輸電、超導(dǎo)儲(chǔ)能等在宇宙開發(fā)、軍事領(lǐng)域：潛艇的無(wú)螺旋漿無(wú)噪聲電磁推進(jìn)器、超導(dǎo)磁泡等。功能陶瓷材料磁性陶瓷什么是鐵氧體？鐵氧體是鐵和其他金屬的復(fù)合氧化物，

MO-Fe2O3，M代表一價(jià)、二價(jià)金屬。鐵氧體屬半導(dǎo)體，電阻率在1-1010Ωm。由于電阻率高，渦流損失小，介質(zhì)耗損低，故廣泛用于高頻和微波領(lǐng)域。磁性陶瓷主要指鐵氧體鐵氧體軟磁鐵氧體硬磁鐵氧體功能陶瓷材料軟磁鐵氧體主要有：尖晶石型的Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Mg-Zn鐵氧體、Li-Zn鐵氧體和磁鉛石型的甚高頻鐵氧體（Ba3Co2Fe24O41）。軟磁鐵氧體主要用于無(wú)線電電子學(xué)和電訊工程等弱點(diǎn)技術(shù)中，如各種電感線圈的磁芯、天線磁芯、變壓器磁芯、濾波器磁芯以及錄音與錄像磁頭等。軟磁鐵氧體要求起始磁化率高，磁導(dǎo)率溫度系數(shù)小，矯頑力小，比損耗因數(shù)小。功能陶瓷材料硬磁鐵氧體主要有兩類：一類是CoFe2O4-Fe2O3；另一類是BaO-xFe2O3。硬磁鐵氧體可用作永磁體，用于高頻磁場(chǎng)領(lǐng)域。由于Hc值大，可制成片狀或粉末狀，應(yīng)用在與橡膠和樹脂混合制成的復(fù)合磁鐵上。軟磁鐵氧體要求具有較大的矯頑力Hc、較高的剩余磁Br和高的最大磁積能（BH）max。功能陶瓷材料其他鐵氧體旋磁鐵氧體、微波鐵氧體、矩形磁滯回線鐵氧體、磁致伸縮元件用鐵氧體等。旋磁鐵氧體是指在高頻磁場(chǎng)中，平面偏振的電磁波在材料中按一定方向傳播過程中，偏振面不斷繞傳播方向旋轉(zhuǎn)的一類鐵氧體。主要用作各種微波器件，又稱微波鐵氧體。電阻率高，可在幾萬(wàn)兆赫下應(yīng)用，高頻損耗少，在微波范圍內(nèi)幾乎都用這種鐵氧體。功能陶瓷材料其他鐵氧體旋磁鐵氧體、微波鐵氧體、矩形磁滯回線鐵氧體、磁致伸縮元件用鐵氧體等。旋磁鐵氧體的種類很多，目前微波領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是尖晶石型和石榴石型鐵氧體。最常用的尖晶石型鐵氧體是鎂系和鎳系，如Mg-Mn、Mg-Mn-Zn、Mg-Mn-Al、Mg-A1、Ni、Ni-Mg、Ni-Zn、Ni-A1等，還有鋰系，如Li、Li-A1、Li-Mg等鐵氧體。石榴石型鐵氧體中最重要的是釔石榴石鐵氧體，簡(jiǎn)稱YIG。功能陶瓷材料其他鐵氧體旋磁鐵氧體、微波鐵氧體、矩形磁滯回線鐵氧體、磁致伸縮元件用鐵氧體等。利用具有矩形磁滯回線的鐵氧體已研制出各式各樣的電子計(jì)算機(jī)、電子交換機(jī)、貨幣記錄機(jī)的存儲(chǔ)元件、邏輯元件、開關(guān)元件?，F(xiàn)在雖然出現(xiàn)了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器記憶元件，但鐵氧體記憶元件有切掉電源后仍保持記憶的特長(zhǎng)，可用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制。常溫使用的矩磁鐵氧體有Mn-Mg、Mn-Cu和Mn-Cd等，在-65～+125℃溫度范圍內(nèi)使用的鐵氧體有Li-Mn、Li-Ni、Mn-Ni、Li-Cu、Li-Ni-Cu、Li-Mn-Zn等。功能陶瓷材料其他鐵氧體旋磁鐵氧體、微波鐵氧體、矩形磁滯回線鐵氧體、磁致伸縮元件用鐵氧體等。磁致伸縮元件使用的鐵氧體又稱壓磁鐵氧體，利用其磁致伸縮特性把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。以含Ni鐵氧體為主，如Ni-Zn、Ni-Cu、Ni-Mg、Ni-Co等系統(tǒng)，其中Ni-Zn鐵氧體的應(yīng)用最廣。主要應(yīng)用于100kHz頻帶的超聲清洗器和加工機(jī)械，大功率聲納等高能領(lǐng)域，還可制成水聲器件、機(jī)械濾波器、換能器件和對(duì)一些物理量（形變、距離、壓力、速度、轉(zhuǎn)矩等）進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備元件。功能陶瓷材料磁記錄材料用于磁記錄的鐵氧體是將矯頑力約為2.4×104A/m的針狀γ-Fe2O3微細(xì)粉末與樹脂混合，涂敷在塑料膠片和鋁板上，利用磁場(chǎng)中涂敷的技術(shù)，使它具有各向異性而提高性能。近來，更高的磁能積磁塊的微細(xì)粉末，甚至記錄介質(zhì)用的磁性微粉也開始用添加Co的γ-Fe2O3和CrO2等。CrO2作為記錄介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是飽和磁化強(qiáng)度Is大，針狀比優(yōu)異。CrO2磁帶存在磁頭磨損大、化學(xué)穩(wěn)定性很差等缺點(diǎn)。在制造CrO2粉末時(shí)，如果采用使形狀變小和涂敷粒子表面等方法，能使這些缺點(diǎn)得到一定的改善。功能陶瓷材料高矯頑力材料高矯頑力材料是指矯頑力在（105/4π）A/m以上的材料，也稱硬磁材料或永磁材料。通常根據(jù)磁滯回線的第二象限特性鑒定永磁材料優(yōu)劣。最初主要用合金磁鐵，隨著鐵氧體的出現(xiàn)，硬磁鐵氧體作為燒結(jié)磁鐵而被廣泛采用。直徑為8μm的微粒，Hc=9.6×106～2.8×104A/m。因?yàn)樗男再|(zhì)不穩(wěn)定，所以一直沒有實(shí)際應(yīng)用?，F(xiàn)在開始受到重視，是由于其薄膜狀材料具有適合于高密度光存儲(chǔ)的性能。最近，研制成具有高晶體各向異性和高飽和磁矩的材料有稀土金屬和過渡金屬化合物的燒結(jié)永磁體。功能陶瓷材料磁泡材料在某些很薄的磁性薄膜中，可以觀察到很多蜿蜒曲折的帶狀磁疇，沿垂直于薄膜的方向外加偏磁場(chǎng)，可使磁化方向和偏磁場(chǎng)方向相同的磁疇變寬，相反的磁疇變窄。偏磁場(chǎng)加強(qiáng)到一定大小時(shí)，變窄的反向磁疇會(huì)收縮成分立的圓柱形，從圓柱形疇的軸線方向看去，這些圓柱形疇在材料表面猶如浮著的一群圓形氣泡，故稱為磁泡或泡疇。在磁泡材料上加以控制電路或磁路，就能控制磁泡的產(chǎn)生、傳輸、相互作用、分裂、檢測(cè)和消滅，因而能完成信息的存儲(chǔ)、記錄、邏輯運(yùn)算和開關(guān)等功能，相應(yīng)地能完成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器等器件。功能陶瓷材料磁泡材料磁泡材料有鈣鈦石型正鐵氧體（RFeO3，R為Tm、Lu、Yb、Er、Ho、Y、Nd、Sm、Eu等稀土元素）、磁鉛石型鐵氧體、石榴石型鐵氧體和非晶態(tài)材料等4類。前兩類因性能低劣已被淘汰，石榴石型鐵氧體，目前大多采用外延法制成，即從一些非磁性襯底（如Gd3Ga5O12）上外延（通常用液相外延）生長(zhǎng)石榴石磁性薄膜（如R3Fe5O12）而成，應(yīng)用最多的磁泡材料就是此類。功能陶瓷材料光學(xué)陶瓷什么是光學(xué)陶瓷？能夠透光的陶瓷材料。要求：具有優(yōu)良的耐熱性、耐風(fēng)化性、耐膨脹性；除了能透過可見光外，還能夠波長(zhǎng)更長(zhǎng)或波長(zhǎng)更短的光；光損耗低，能在遠(yuǎn)距離進(jìn)行光傳播；經(jīng)光的照射，其性質(zhì)發(fā)生可逆或不可逆變化。功能陶瓷材料光學(xué)陶瓷的種類透明陶瓷紅外光學(xué)陶瓷激光陶瓷氧化物透明陶瓷非氧化物透明陶瓷光色陶瓷功能陶瓷材料陶瓷材料怎樣才能透明？在各向同性晶體構(gòu)成的多晶體中，晶界不產(chǎn)生散射，但不存在氣孔等缺陷時(shí)，是透明的；在各向異性的晶體中，光從一個(gè)晶粒向鄰近的晶粒入射時(shí)，由于雙折射現(xiàn)象而產(chǎn)生散射，是不透明的。若要得到透明多晶體，雙折射必須很小。制造透明陶瓷的關(guān)鍵：消除氣孔和控制晶粒異常長(zhǎng)大！功能陶瓷材料消除氣孔和控制晶粒異常長(zhǎng)大的常用方法：1。摻入微量或少量的添加劑2。調(diào)節(jié)氣氛3。調(diào)整原料4。熱壓功能陶瓷材料氧化物透明陶瓷Al2O3、Gd2O3、CaO、LiAl5O8、MgO、HfO、BeO等非氧化物透明陶瓷GaAs、ZnS、ZnSe、MgF2、CaF2等功能陶瓷材料紅外光學(xué)陶瓷隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型的材料和器件。這些材料包括濾光材料、紅外接受材料和紅外探測(cè)材料。以往這類材料主要采用單晶或玻璃，最近已開始使用多晶陶瓷。這樣的陶瓷材料就稱為紅外光學(xué)陶瓷。氧化釔是一種優(yōu)良的高溫紅外材料，主要用于紅外導(dǎo)彈的窗口和整體罩、天線罩、微波基板、絕緣支架、紅外發(fā)生器管殼、紅外透鏡和其他高溫窗口。在紅外技術(shù)中，上述濾光材料只能分出較窄的紅外線光譜區(qū)。欲得到長(zhǎng)波紅外線，最好采用其分子本身振動(dòng)頻率處于遠(yuǎn)紅外區(qū)的材料，如溴化鉀、碘化鉀、巖鹽、氟化鋰、氯化鉀和溴化銫等。功能陶瓷材料激光陶瓷激光陶瓷的實(shí)質(zhì)是具有適當(dāng)?shù)哪芗?jí)結(jié)構(gòu)，通過激勵(lì)，使粒子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。激光晶體通常包括兩部分：組成晶格的稱為基質(zhì)晶體，其主要作用是為激活離子提供適當(dāng)?shù)木Ц駡?chǎng)；另一部分是發(fā)光中心，即少量的摻雜離子。幾種典型的激光陶瓷材料：1。紅寶石激光晶體2。摻釹的釔鋁石榴石晶體。功能陶瓷材料激光陶瓷1。紅寶石激光晶體：紅寶石激光晶體是以α-A12O3單晶體為基質(zhì)，以Cr3+為激活劑所組成的晶體激光材料。紅寶石是以Cr3+部分地取代α-A12O3晶格中的A13+，而使晶體呈現(xiàn)紅色，并隨著Cr3+濃度的增加顏色由淺變深。作為激光工件物質(zhì)的紅寶石晶體，Cr3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在0.05％～0.1％之間。紅寶石的基本物化性質(zhì)類似于α-A12O3，是一種較理想的基質(zhì)材料。從激光器對(duì)工作物質(zhì)性質(zhì)和光譜性質(zhì)的要求來看，紅寶石激光晶體是一種較好的材料。功能陶瓷材料激光陶瓷2。摻釹的釔鋁石榴石晶體石榴石型結(jié)構(gòu)的激光晶體包括有：摻釹的釔鋁石榴石，分子式為Nd3+：Y3Al5O12（Nd3+：YAG）；摻釹的釔鎵石榴石，分子式為Nd3+：Y3Ga5O12（Nd3+：YGaG）；摻釹的釓鎵石榴石，分子式為Nd3+：Gd3Ga5O12（Nd3+：GdGaG）。其中以Nd3+：YAG的激光晶體性能最好，可用于碘鎢燈、氙燈的激發(fā)。功能陶瓷材料光色陶瓷物質(zhì)在光照射時(shí)改變顏色，停止照射后又可逆地恢復(fù)原狀的現(xiàn)象，稱為光色現(xiàn)象。目前光色材料主要是單晶和玻璃。光色陶瓷是光色材料的新品種，它們將會(huì)有實(shí)際應(yīng)用。在鋯鈦酸鋁陶瓷(PZT)中添加鋰錫鉬鉛復(fù)合氧化物(PLSM)的PZT-PLSM固溶系統(tǒng)，當(dāng)其組成處于某特定范圍內(nèi)時(shí)，呈現(xiàn)出明顯的感光特性，加熱時(shí)恢復(fù)到原來狀態(tài)。PLZT透明陶瓷受光照射時(shí)也呈現(xiàn)自身改變顏色的現(xiàn)象。功能陶瓷材料生物陶瓷什么是生物陶瓷？用于人體器官替換、修補(bǔ)以及外科矯形的陶瓷材料。要求：具有良好的力學(xué)性能，在體內(nèi)難于溶解，不易氧化，不易腐蝕變質(zhì)，熱穩(wěn)定性好，耐磨且有一定的潤(rùn)滑性，和人體組織的親和性好，組成范圍寬，易于成形等。功能陶瓷材料生物陶瓷的種類1。生物惰性陶瓷2。生物活性陶瓷該陶瓷的物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，在生物體內(nèi)完全呈惰性狀態(tài)具有優(yōu)異的生物相容性，能與骨形成結(jié)合面，結(jié)合強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，參與代謝。功能陶瓷材料生物惰性陶瓷1）氧化鋁陶瓷：傳統(tǒng)的生物陶瓷，穩(wěn)定性好，純度高?？芍瞥蓡尉?、多晶或多孔材料。2）氧化鋯陶瓷：生物相容性好，穩(wěn)定性高，具有更高的斷裂韌性和更耐磨。3）碳素類陶瓷：與血液相容性、抗血栓性好，與人體組織親和性好，耐蝕、耐疲勞、量輕。功能陶瓷材料生物活性陶瓷1。磷酸鈣陶瓷：具有生物降解性，能被人體吸收。2。生物活性玻璃陶瓷3。Na2O-K2O-MgO-CaO-SiO2-P2O5陶瓷4。BCG人工骨頭功能陶瓷材料陶瓷分離膜以壓力差、濃度差等作動(dòng)力，使氣體和液體的混合物或無(wú)機(jī)物、有機(jī)物的溶液分離成各種組分的功能膜叫分離膜。陶瓷分離膜發(fā)展迅速，與有機(jī)膜相比，它具有獨(dú)特的性能：由于是氧化物，在酸性和弱堿性條件下穩(wěn)定，并能耐有機(jī)試劑及氯氣；適用于高溫和高壓狀態(tài)，使用溫度達(dá)400℃甚至800℃，使用壓力可達(dá)千帕數(shù)量級(jí)；強(qiáng)度高；抗微生物侵蝕能力強(qiáng)，不污染環(huán)境，便于清洗。功能陶瓷材料敏感陶瓷1。熱敏電阻陶瓷指某些性能隨外界條件（溫度、濕度、氣氛）的變化而發(fā)生改變的陶瓷材料2。壓敏電阻陶瓷3。磁敏陶瓷4。氣敏陶瓷5。濕敏陶瓷功能陶瓷材料熱敏電阻陶瓷電阻隨溫度發(fā)生明顯變化的陶瓷材料。正溫度系數(shù)陶瓷（PCT）負(fù)溫度系數(shù)陶瓷（PCT）臨界溫度系數(shù)陶瓷（PCT）功能陶瓷材料電阻隨溫度升高而增加的陶瓷材料。正溫度系數(shù)陶瓷（PCT）鈦酸鋇陶瓷或以鈦酸鋇為主晶相的陶瓷應(yīng)用：1。馬達(dá)的過熱保護(hù)、液面深度測(cè)量、溫度控制和報(bào)警、非破壞性保險(xiǎn)絲、晶體管過熱保護(hù)、溫度電流控制器等。2。彩色電視機(jī)自動(dòng)消磁、馬達(dá)啟動(dòng)器、自動(dòng)開關(guān)等；3。等溫發(fā)熱件、空調(diào)加熱器等功能陶瓷材料電阻隨溫度升高而減小的陶瓷材料。負(fù)溫度系數(shù)陶瓷（NCT）多為尖晶石型氧化物，有二元和三元等。如：MnO-CuO2-O2;Mn-Co-Ni等。功能陶瓷材料CRT熱敏陶瓷氧化釩V4O7、V5O8、V6Oll、V2O3、VO2等陶瓷是最主要的臨界負(fù)溫?zé)崦舨牧?。在較低溫度下會(huì)發(fā)生相變，如V2O3的相變溫度為168K，由單斜晶系變?yōu)榱骄?；VO2在333K時(shí)由金紅石轉(zhuǎn)變?yōu)楫犠兘鸺t石。相變時(shí)電阻率增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)。氧化釩的電阻率急變常用于恒溫箱控制，VO2在333K的特性相變已廣泛用于電路的過熱保護(hù)和火災(zāi)報(bào)警。功能陶瓷材料壓敏電阻陶瓷電阻值對(duì)外加電壓敏感的陶瓷材料。電壓提高，電阻率下降。壓敏陶瓷有SiC、Si、Ge、ZnO等。以ZnO的性能最優(yōu)。具有高非線形、大電流和高能量承受能力。稀土氧化鐠為主要添加劑的ZnO壓敏陶瓷。應(yīng)用：微型馬達(dá)電噪聲、彩色顯像管放電吸收、繼電器節(jié)點(diǎn)保護(hù)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異常輸出功率吸收、電火花、穩(wěn)壓元件等。功能陶瓷材料磁敏陶瓷將磁性物理量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。應(yīng)用：可用來檢測(cè)磁場(chǎng)、電流、角度、轉(zhuǎn)速、相位等。在汽車工業(yè)中：用于無(wú)觸點(diǎn)汽車點(diǎn)火開關(guān)；在計(jì)算機(jī)工業(yè)中：用于霍爾鍵盤；在家用電器和工業(yè)上：用于無(wú)刷電機(jī)和無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等功能陶瓷材料氣敏陶瓷將氣體參量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。它能以物理或化學(xué)吸附的方式吸附氣體分子。氣敏陶瓷有氧化鐵系氣敏陶瓷、氧化鋅系氣敏陶瓷、氧化錫系氣敏陶瓷等。應(yīng)用：可燃?xì)怏w和毒氣的檢測(cè)、檢漏、報(bào)警、監(jiān)控等。它的靈敏度高，對(duì)被測(cè)氣體以外的氣體不敏感。功能陶瓷材料濕敏陶瓷將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。應(yīng)用：用于濕度指示、記錄、預(yù)報(bào)、控制和自動(dòng)化等。MgCr2O4－TiO2陶瓷ZnO－Cr2O3陶瓷Zn－Cr2O3－Fe2O3陶瓷功能陶瓷材料多功能木基陶瓷所謂木基陶瓷，是指以木材或其它木質(zhì)材料為主要原料，借助物理的、化學(xué)的和冶金的方法進(jìn)行陶瓷化轉(zhuǎn)變，獲得的最終產(chǎn)物為碳材料（軟碳+硬碳）、碳化物或氧化物陶瓷和陶瓷基復(fù)合材料等。由于木基陶瓷的制造技術(shù)以可再生資源木材等木質(zhì)材料為主要原料，在生產(chǎn)、使用及廢棄后的處理中，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，具有良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性，所以它首先是理想的環(huán)保材料；合適的生產(chǎn)工藝條件，既可使木基陶瓷材料具備較高的強(qiáng)度性能，又可使木基陶瓷材料在熱、電、磁和摩擦性能方面具有獨(dú)特的性能，因而它是