氧化物陶瓷

氧化物陶瓷

通常具有較高的熔融溫度,在氧化氣氛中非常穩定。較高的機械強度、電絕緣性能和化學穩定性。除氧化鈹陶瓷外,其導熱性較低。通常採用超細粉配料並加入少量燒結促進劑和改性添加劑。

按製品形狀及性能要求可採用熱壓鑄、乾壓、等靜壓流延、擠制、注漿等多種成型方法。大多數製品在氧化氣氛中燒成,有時也採用真空氫氣或控制氣氛燒結。

基本介紹

  • 中文名:氧化物陶瓷
  • 外文名:oxide ceramics
  • 定義:由一種或數種氧化物製成的陶瓷
  • 成型方法熱壓鑄、乾壓、等靜壓
  • 分類:單一氧化物陶瓷,複合氧化物陶瓷
  • 類型:陶瓷
定義,分類,玻璃陶瓷,氧化鋁,用途,優點,

定義

由一種或數種氧化物製成的陶瓷
氧化物陶瓷材料的原子結合以離子鍵為主,存在部分共價鍵,因此具有許多優良的性能。大部分氧化物具有很高的熔點,良好的電絕緣性能,特別是具有優異的化學穩定性和抗氧化性,在工程領域已得到了較廣泛的套用。

分類

組分可分為單一氧化物陶瓷,如氧化鋁氧化鈹二氧化鈦陶瓷等。複合氧化物陶瓷,如尖晶石MgO·Al2O3,莫來石3Al2O3·2SiO2、鋯鈦酸鉛PZT陶瓷等。

玻璃陶瓷

玻璃陶瓷(glass—ceramic)又稱微晶玻璃、微晶陶瓷,由著名的玻璃化學家和發明家S.D.Stookey於20世紀50年代中期發明.是通過對某些特定組成的基礎玻璃,在一定溫度下進行受控核化、晶化而製得的一種含有玻璃體的多晶固相材料。玻璃陶瓷的性能主要是由主晶相來決定,主晶相可通過控制成核、晶化以及選擇不同的母玻璃組分來實現。玻璃陶瓷兼具玻璃和陶瓷的特點,在熱學、化學、生物學、光學以及電學性能方面優於金屬及聚
合物。
組成和顯微結構是玻璃陶瓷成分設計的兩個主要影響因素,主成分是成核的決定性因素,對於具有機械和光學性能的玻璃陶瓷來說,顯微結構是更為關鍵的影響因素,與主成分和微晶相聚集情況有關,不同的熱處理制度也會對顯微結構產生重要影響。控制玻璃的析晶是形成玻璃陶瓷的前提條件.成核是控制結晶的決定性因素。母玻璃中晶體的形成通常經過兩個階段:①亞顯微核形成階段;②亞顯微核生長階段。以上兩個階段分別稱為成核和晶體生長。成核受兩方面因素影響:①選擇化學組成適宜的母玻璃,通常添加一定的成核劑;②控制熱處理制度,即加熱溫度及保溫時間。

氧化鋁

氧化鋁,通常被稱為鋁土,其原材料在地球上不但蘊藏豐富、價格低廉,而且適用於製造各種幾何形狀的電子器件。由於氧化鋁陶瓷比其他氧化物陶瓷的力學、熱和電性能更優異,所以,氧化鋁是微電子工業中最常用的陶瓷材料。

用途

氧化物陶瓷品種繁多,用途極為廣泛,可作為結構材料功能材料高級耐火材料,用於電子信息雷射紅外計算機宇航原子能化工冶金等許多領域。

優點

氧化物陶瓷材料具有優良的強度、硬度、絕緣性、熱傳導、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐磨及高溫強度等特性,在嚴苛的環境條件下具有良好的高溫穩定性與力學性能,在材料工業中倍受矚目。氧化物陶瓷材料主要包括二元氧化物、玻璃陶瓷、鈦酸鹽陶瓷及羥基磷灰石陶瓷材料。二元氧化物陶瓷材料主要包括氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅及稀土氧化物等,這類陶瓷材料在作為普通的日用陶瓷及高技術陶瓷方面套用廣泛,已有多種論著闡述。
不同於傳統的日用陶瓷材料,高技術氧化物陶瓷材料特殊的電、磁、光、熱、聲、化學、生物、壓電、熱電、電光、聲光及磁學等性能,在高性能結構及功能陶瓷方面具有良好的套用前景,可套用於機械、電子、冶煉、能源、醫學、雷射、核反應及宇航等領域。玻璃陶瓷、鈦酸鹽陶瓷及羥基磷灰石陶瓷作為重要的高技術陶瓷材料.在高技術、新技術領域中的地位日趨重要。一些國家,特別是日本、美國和西歐國家,包括我國為了加速新技術革命,為新型產業的發展奠定了物質基礎,投入了大量人力、物力和財力研究開發氧化物陶瓷材料,在技術上有了很大突破,目前這些氧化物陶瓷材料已經廣泛套用於高技術工業領域。

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