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先进结构陶瓷的分类及介绍


  先进结构陶瓷具有耐摔、耐磨损、超强、超硬、耐高温(耐火)、超耐腐蚀、永不生锈、抗氧化、绝缘、自身具有润滑等优异性能! 主要包括以下几种:
  氧化锆陶瓷
  氧化锆有三种晶型。常温下是单斜晶型,加热到1170℃左右变为四方晶型,并伴有7%左右的体积收缩;加热到2370℃左右转变为立方晶型,至2700℃左右熔融,上述变化是可逆转变。氧化锆具有熔点、硬度、强度和韧性高.比热容和热导率低,可形成氧空位缺陷固溶体等特点,被广泛用作结构陶瓷和功能陶瓷,如刀具、机械部件、高级耐火材料、高温阴离子导体、氧传感器等。但氧化锆陶瓷的一大缺点是高温下其强度和韧性严重衰减,使其在商温条件下应用受到限制。
  氮化铝陶瓷
  氮化铝耐火度高,2450 C升华分解时也不软化变形,膨胀系数低、热导率和绝缘性高,抗热震,除苛性碱外,耐酸碱及熔融金属侵蚀,因此也是绝缘、散热、冶金使用的好材料。
  莫来石陶瓷
  莫来石是A12 03-Si()2二元系统唯一稳定的固溶体,其组成不确定,一般介于2 A12()3.Si02与3 Al2()。.Si02之间,通常认为莫来石化学计量式为3Al2 03·2Si02。莫来石具有高温力学性能好,热导率与热胀系数及密度低,抗蠕变性好等优点,缺点是常温力学性能差,且难烧结。莫来石陶瓷在高温结构陶瓷和耐火材料领域应用广泛并显示出良好的潜力。通过与其它陶瓷复合是提高其常
  温力学性能和扩大应用范围的主要途径之一。
  非氧化物陶瓷
  非氧化物陶瓷主要是指氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷和硅化物陶瓷。它们一般以强共价键结合,化学稳定性高,强度大,导热性好,有半导性,高温下易氧化分解等特点。常见的有碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化铝陶瓷等。
  碳化硅陶瓷碳化硅(SiC)陶瓷有两种晶型,一种是a—SiC,属六方晶系,为高温稳定型;另一种是p-SiC,属等轴晶系,为低温稳定型。p-SiC在2100 -9400_C温度范围可以转化成a-SiC晶型。碳化硅最早主要用作耐火材料和磨料磨具,如炼钢用水口砖、炉内衬、窑具、砂轮等,后来又逐渐用于某些技术领域做高涅结构材料或发热元件,如火箭尾气喷管、燃气轮机叶片、磁流体发电机的电极,电0发热体等。
  三氮化硅陶瓷
  氮化硅陶瓷除力学、热学性能优良外,其抗氧化温度可达1300~1400℃.几乎不受酸碱和大部分熔融金属侵蚀,因此可用作高温结构部件、冶金工业用高级耐火材料、化f:领域用耐腐蚀和密封部件以及机械加r I:具等。
  氮化硼陶瓷
  氮化硼(BN)的结构和某些性能与石墨相似,有六方和立方两种晶型。六方在350 - 1800 C、6.SMPa条件下可转化为立方B\,硬度仅次于金刚石。六方为主晶相的B\材料具有可加1:性和自润滑性,可作高温轴承等;热压BN材料导热性与不锈钢相近,膨胀系数低,抗热震性好,且绝缘性和化学稳定性好,是理想的高温绝缘散热材料、冶金容器及高温磨具材料。
  氧化物陶瓷
  氧化铝陶瓷主要有a、B、y有三种晶型,其中以a、y两种晶型为原料最多,氧化铝在1500℃可转化为氧化铝,几种晶型中,C-A12 03最稳定,机电性能最好,并适于做氧化铝瓷原料。氧化铝瓷具有高机械强度、高体积电阻率、良好的电绝缘性能、高强度、耐磨损、抗氧化等一系列特性,被广泛用作结构部件和功能装置瓷件,如机械、化T领域使用的耐磨耐腐蚀构件;坩埚、保护管、冶金
  工业中使用的耐火材料;基板、绝缘子、雷达天线罩、微波电解质等电子工业用瓷件,氧化铝锆陶瓷是研究较早、应用广泛且较成熟的新型陶瓷之一。

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