晶體相是陶瓷的主要組成相，晶體相的結構、數量、晶粒大小及形狀和分布等決定陶瓷的主要性能和套用。
基本介紹
- 中文名：晶體相
- 外文名：Crystal phase
- 分類：氧化物、含氧酸鹽和非氧化合物
- 作用：決定了陶瓷的主要性能和套用
簡介,晶體相的種類,氧化物結構,含氧酸鹽結構,非氧化合物結構,晶粒和晶界,
簡介
晶體相是陶瓷的主要組成相，其結構、數量、晶粒大小及形狀和分布等決定了陶瓷的主要性能和套用。例如，氧化鋁瓷（剛玉瓷）由於Al2O3晶體氧和鋁以很強的離子鍵結合，結構緊密，具有強度高、耐高溫和絕緣耐蝕的優良性能，是很好的工具材料和耐火材料；而鈦酸鋇等則是很好的介電陶瓷。
晶體相的種類
陶瓷的晶相通常不止一個，組成陶瓷晶相的晶體一般有氧化物（如氧化鋁、氧化鈦）、含氧酸鹽（如矽酸鹽、鈦酸鹽等）和非氧化合物等。
氧化物結構
氧化物是大多數陶瓷尤其是特種陶瓷的主要組成和晶體相，主要由離子鍵結合，有時也有共價鍵。氧化物結構的特點是較大的氧離子緊密排列成晶體結構，構成骨架，較小的金屬正離子規則地分布在它們的間隙中，依靠強大的離子鍵，形成穩定的離子晶體。
含氧酸鹽結構
含氧酸鹽的典型代表是矽酸鹽。矽酸鹽是普通陶瓷的主要原料，同時也是陶瓷組織中重要的晶體相，如莫來石和長石等。矽酸鹽的結合鍵主要為離子鍵與共價鍵的混合鍵。
非氧化合物結構
非氧化合物是指不含氧的金屬碳化物、氮化物及硼化物等。它們是特種陶瓷特別是金屬陶瓷的主要組成和晶體相，主要由強大的共價鍵結合，但也有一定成分的金屬鍵和離子鍵。
晶粒和晶界
陶瓷主要由晶粒構成，且因陶瓷中的晶粒取向是隨機的，不同的晶粒取向各異，故在晶粒與晶粒之間形成大量的晶界。相鄰晶粒由於取向度的差異造成原子間距的不同， 在晶界處結合時，形成晶格畸變或界面位錯而在晶界處造成應力。同時，由於晶體的各向異性，在陶瓷燒成後的冷卻過程中，晶界上會出現很大的晶界熱應力，其晶界熱應力的大小與晶粒大小成正比。晶界應力的存在將使晶界處出現微裂紋，從而大大降低陶瓷的斷裂強度。因此，陶瓷中一般要求儘可能小的晶粒尺寸。
