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三分鐘帶你了解特種陶瓷
發布時間:
2022-11-15
特種陶瓷是指具有特殊機械、物理或化學性能的陶瓷,應用于各種現代工業和尖端科學技術。特種陶瓷所用的原料和所需的生產工藝已經與普通陶瓷有了很大的不同,一些國家稱之為“精密陶瓷”。近來,中國的材料專家一致認為,稱它們為“高級陶瓷”更好。特種陶瓷根據其性能特點和用途可細分為結構陶瓷、功能陶瓷和工具陶瓷。
有哪些特殊的陶瓷應用領域?特種陶瓷的不同化學成分和組織結構決定了其不同的特殊性能和功能,如高強度、高硬度、高韌性、耐腐蝕、導電、絕緣、磁性、透光、半導體、壓電、光電、電光、聲光、磁光等。由于其特殊的性能,這類陶瓷可作為工程結構材料和功能材料應用于機械、電子、化工、冶煉、能源、醫學、激光、核反應、航空航天等領域。
從原料來看,特種陶瓷突破了傳統陶瓷以粘土為主要原料的界限,通常氧化物、氮化物、硅化物、硼化物和碳化物是主要原料。在陶瓷坯體中加入特定配方的無機材料,經過1360度左右的高溫燒結,從而獲得穩定可靠的抗靜電性能,成為一種新型的特種陶瓷,通常具有電、磁、光、熱、聲、化學、生物等一種或多種功能。以及耦合功能,如壓電、熱電、電光、聲光、磁光等。比如經過處理的陶瓷水果刀,密度比普通陶瓷制品高,具有環保、無毒、不生銹、不氧化等優點。
以結構陶瓷為例,可分為氧化鋯、氧化鋁、氮化硅、碳化硅四大系列。氧化鋯陶瓷主要用于民用領域,如陶瓷刀、手表、手機背板等。在日常生活中,氧化鋁主要用于醫療器械、食品等領域,這些領域對材料的密度、硬度、韌性等性能指標要求非常嚴格,所以材料一般都是高純氧化鋁。而普通氧化鋁由于純度低,一般用于要求不高的產品。此外,隨著氧化鋁陶瓷技術的不斷發展,其應用范圍越來越廣,在硬度、耐腐蝕性等方面具有獨特的優勢,將是未來行業的重點發展方向。氮化硅是我國較早開發和應用的特種陶瓷,它具有抗熱震性好、硬度高、耐磨性好、抗彎曲等優點,主要用于切削工具、高壓柱塞、加熱板等領域。碳化硅陶瓷主要的優點是耐腐蝕,主要用于化工行業。
目前國內特種陶瓷的水平僅限于一些小而精密的零件,一些大型設備和儀器還缺乏對其成型技術的掌握。然而,隨著其在電子、醫藥、食品、軍事化工等領域的廣泛應用。特種陶瓷在中國的發展中起著越來越重要的作用,如飛機上的陶瓷軸承、軍艦甲板等。中國特種陶瓷等新材料的發展也相當迅速。
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