精選百科
本文由作者推薦
陶瓷材料
無(wú)機非金屬材料
陶瓷材料是指用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫燒結制成的一類(lèi)無(wú)機非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)?？捎米鹘Y構材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。
基本信息
| 中文名 | 陶瓷材料 |
| 外文名 | ceramic material |
| 優(yōu)勢 | 高熔點(diǎn)、高硬度、耐氧化 |
| 用途 | 結構材料、刀具材料 |
| 性能 | 力學(xué)特性，熱特性，電特性 |
產(chǎn)品性能
力學(xué)特性
陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗壓強度較高，但抗拉強度較低，塑性和韌性很差。
熱特性
陶瓷材料一般具有高的熔點(diǎn)（大多在2000℃以上），且在高溫下具有極好的化學(xué)穩定性；陶瓷的導熱性低于金屬材料，陶瓷還是良好的隔熱材料。同時(shí)陶瓷的線(xiàn)膨脹系數比金屬低，當溫度發(fā)生變化時(shí)，陶瓷具有良好的尺寸穩定性。
電特性
大多數陶瓷具有良好的電絕緣性，因此大量用于制作各種電壓（1kV~110kV）的絕緣器件。鐵電陶瓷（鈦酸鋇BaTiO3）具有較高的介電常數，可用于制作電容器，鐵電陶瓷在外電場(chǎng)的作用下，還能改變形狀，將電能轉換為機械能（具有壓電材料的特性），可用作擴音機、電唱機、超聲波儀、聲納、醫療用聲譜儀等。少數陶瓷還具有半導體的特性，可作整流器。
化學(xué)特性
陶瓷材料在高溫下不易氧化，并對酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。
光學(xué)特性
工作原理
熱輻射
熱交換的基本途徑為：傳導、對流和輻射。為了有效散熱，人們常通過(guò)減少熱流途徑的熱阻和加強對流系數來(lái)實(shí)現，往往忽略了熱輻射。LED燈具一般采用自然對流散熱，散熱器將LED產(chǎn)生的熱量快速傳遞到散熱器表面，由于對流系數較低，熱量不能及時(shí)地散發(fā)到周?chē)目諝庵?，導致表面溫度升高，LED的工作環(huán)境惡化。提高輻射率可以有效地將散熱器表面的熱量通過(guò)熱輻射的形式帶走，一般鋁制散熱器通過(guò)陽(yáng)極氧化來(lái)提高表面輻射率，陶瓷材料本身可以具有高輻射率特性，不必進(jìn)行復雜的后續處理。
輻射機理
陶瓷材料的輻射機理是由隨機性振動(dòng)的非諧振效應的二聲子和多聲子產(chǎn)生。高輻射陶瓷材料如碳化硅、金屬氧化物、硼化物等均存在極強的紅外激活極性振動(dòng)，這些極性振動(dòng)由于具有極強的非諧效應，其雙頻和頻區的吸收系數，一般具有100~100cm-1數量級，相當于中等強度吸收區在這個(gè)區域剩余反射帶的較低反射率，因此，有利于形成一個(gè)較平坦的強輻射帶。
一般來(lái)說(shuō)，具有高熱輻射效率的輻射帶，大致是從強共振波長(cháng)延伸到短波整個(gè)二聲子組合和頻區域，包括部分多聲子組合區域，這是多數高輻射陶瓷材料輻射 帶的共同特點(diǎn)，可以說(shuō)，強輻射帶主要源于該波段的二聲子組合輻射。除少數例外，一般輻射陶瓷的輻射帶集中在大于5m的二聲子、三聲子區。因此，對于紅外輻 射陶瓷而言，1~5m波段的輻射主要來(lái)自于自由載流子的帶內躍遷或電子從雜質(zhì)能級到導帶的直接躍遷，大于5m波段的輻射主要歸于二聲子組合輻射。
劉維良、駱素銘對常溫陶瓷紅外輻射做了研究，測試的陶瓷樣品紅外輻射率約0.82~0.94，對不同表面質(zhì)量的遠紅外陶瓷釉面也進(jìn)行了測試，輻射率約0.6~0.88，并從陶瓷斷口SEM照片中得出遠紅外陶瓷粉在釉中添加量為10wt%時(shí)的輻射性能、釉面質(zhì)量、顏色和成本較佳，其輻射率達到了 0.83，其他性能均達到國家日用瓷標準要求。崔萬(wàn)秋、吳春蕓對低溫遠紅外陶瓷塊狀樣品進(jìn)行了測試，紅外輻射率為0.78~0.94。李紅濤、劉建學(xué)研究發(fā)現，常溫遠紅外陶瓷輻射率一般可達0.85，國外Enecoat釉涂料最高輻射率可達0.93~0.94。眾多研究均表明，陶瓷材料或釉面本身具有很高的紅外輻射率，是其替代傳統鋁制散熱器的一大重要參數。
主要分類(lèi)
特種材料
采用高純度人工合成的原料，利用精密控制工藝成形燒結制成，一般具有某些特殊性能，以適應各種需要。根據其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等；特種陶瓷具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能。
特種材料分類(lèi)
結構陶瓷
氧化鋁陶瓷主要組成物為Al2O3，一般含量大于45%。氧化鋁陶瓷具有各種優(yōu)良的性能。耐高溫，一般可要1600℃長(cháng)期使用，耐腐蝕，高強度，其強度為普通陶瓷的2~3倍，高者可達5~6倍。其缺點(diǎn)是脆性大，不能接受突然的環(huán)境溫度變化。用途極為廣泛，可用作坩堝、發(fā)動(dòng)機火花塞、高溫耐火材料、熱電偶套管、密封環(huán)等，也可作刀具和模具。
氮化硅陶瓷主要組成物是Si3N4，這是一種高溫強度高、高硬度、耐磨、耐腐蝕并能自潤滑的高溫陶瓷，線(xiàn)膨脹系數在各種陶瓷中最小，使用溫度高達1400℃，具有極好的耐腐蝕性，除氫氟酸外，能耐其它各種酸的腐蝕，并能耐堿、各種金屬的腐蝕，并具有優(yōu)良的電絕緣性和耐輻射性?？捎米鞲邷剌S承、在腐蝕介質(zhì)中使用的密封環(huán)、熱電偶套管、也可用作金屬切削刀具。
碳化硅陶瓷主要組成物是SiC，這是一種高強度、高硬度的耐高溫陶瓷，在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗彎強度，是目前高溫強度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷還具有良好的導熱性、抗氧化性、導電性和高的沖擊韌度。是良好的高溫結構材料，可用于火箭尾噴管?chē)娮?、熱電偶套管、爐管等高溫下工作的部件；利用它的導熱性可制作高溫下的熱交換器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂輪、磨料等。
六方氮化硼陶瓷主要成分為BN，晶體結構為六方晶系，六方氮化硼的結構和性能與石墨相似，故有“白石墨”之稱(chēng)，硬度較低，可以進(jìn)行切削加工具有自潤滑性，可制成自潤滑高溫軸承、玻璃成形模具等。
工具陶瓷
硬質(zhì)合金主要成分為碳化物和粘結劑，碳化物主要有WC、TiC、TaC、NbC、VC等，粘結劑主要為鈷（Co）。硬質(zhì)合金與工具鋼相比，硬度高（高達87~91HRA），熱硬性好（1000℃左右耐磨性?xún)?yōu)良），用作刀具時(shí)，切削速度比高速鋼提高4~7倍，壽命提高5~8倍，其缺點(diǎn)是硬度太高、性脆，很難被機械加工，因此常制成刀片并鑲焊在刀桿上使用，硬質(zhì)合金主要用于機械加工刀具；各種模具，包括拉伸模、拉拔模、冷鐓模；礦山工具、地質(zhì)和石油開(kāi)采用各種鉆頭等。
金剛石天然金剛石（鉆石）作為名貴的裝飾品，而合成金剛石在工業(yè)上廣泛應用，金剛石是自然界最硬的材料，還具備極高的彈性模量；金剛石的導熱率是已知材料中最高的；金剛石的絕緣性能很好。金剛石可用作鉆頭、刀具、磨具、拉絲模、修整工具；金剛石工具進(jìn)行超精密加工，可達到鏡面光潔度。但金剛石刀具的熱穩定性差，與鐵族元素的親和力大，故不能用于加工鐵、鎳基合金，而主要加工非鐵金屬和非金屬，廣泛用于陶瓷、玻璃、石料、混凝土、寶石、瑪瑙等的加工。
功能陶瓷
功能陶瓷通常具的特殊的物理性能，涉及的領(lǐng)域比較多，常用功能陶瓷的特性及應用見(jiàn)表。
常用功能陶瓷
展開(kāi)表格
陶瓷材料中已崛起了精細陶瓷，它以抗高溫、超強度、多功能等優(yōu)良性能在新材料世界獨領(lǐng)風(fēng)騷。精細陶瓷是指以精制的高純度人工合成的無(wú)機化合物為原料，采用精密控制工藝燒結的高性能陶瓷，因此又稱(chēng)先進(jìn)陶瓷或新型陶瓷。精細陶瓷有許多種，它們大致可分成三類(lèi)——結構陶瓷、電子陶瓷以及生物陶瓷。
結構陶瓷
這種陶瓷主要用于制作結構零件。機械工業(yè)中的一些密封件、軸承、刀具、球閥、缸套等都是頻繁經(jīng)受摩擦 而易磨損的零件，用金屬和合金制造有時(shí)也是使用不了多久就會(huì )損壞，而先進(jìn)的結構陶瓷零件就能經(jīng)受住這種“磨難”。
電子陶瓷
指用來(lái)生產(chǎn)電子元器件和電子系統結構零部件的功能性陶瓷。這些陶瓷除了具有高硬度等力學(xué)性能外，對周?chē)h(huán)境的變化能“無(wú)動(dòng)于衷”，即具有極好的穩定性，這對電子元件是很重要的性能，另外就是能耐高溫。
生物陶瓷
精細陶瓷是新型材料特別值中得注意的一種，它有廣闊的發(fā)展前途。這種具有優(yōu)良性能的精細陶瓷，有可能在很大的范圍內代替鋼鐵以及其他金屬而得到廣泛應用，達到節約能源、提高效率、降低成本的目的；精細陶瓷和高分子合成材料相結合．可以使交通運輸工具輕量化、小型化和高效化。
精陶材料將成為名副其實(shí)的耐高溫的高強度材料，從而可用作包括飛機發(fā)動(dòng)機在內的各種熱機材料、燃料電池發(fā)電部件材料、核聚變反應堆護壁材料、無(wú)公害的外燃式發(fā)動(dòng)機材料等。精細陶瓷與高性能分子材料、新金屬材料、復合材料并列為四大新材料。有些科學(xué)家預言．由于精細陶瓷的出現，人類(lèi)將從鋼鐵時(shí)代重新進(jìn)入陶瓷時(shí)代。
歷史發(fā)展
原來(lái)的陶瓷就是指陶器和瓷器的通稱(chēng)。也就是通過(guò)成型和高溫燒結所得到的成型燒結體。傳統的陶瓷材料主要是指硅鋁酸鹽。剛開(kāi)始的時(shí)候人們對硅鋁酸鹽的選擇要求不高，純度不大，顆粒的粒度也不均一，成型壓強不高。這時(shí)得到陶瓷稱(chēng)為傳統陶瓷。后來(lái)發(fā)展到純度高，粒度小且均一，成型壓強高，進(jìn)行燒結得到的燒結體叫做精細陶瓷。
接下來(lái)的階段，人們研究構成陶瓷的陶瓷材料的基礎，使陶瓷的概念發(fā)生了很大的變化。陶瓷內部的力學(xué)性能是與構成陶瓷的材料的化學(xué)鍵結構有關(guān)，在形成晶體時(shí)能夠形成比較強的三維網(wǎng)狀結構的化學(xué)物質(zhì)都可以作為陶瓷的材料。這主要包括比較強的離子鍵的離子化合物，能夠形成原子晶體的單質(zhì)和化合物，以及形成金屬晶體的物質(zhì)。他們都可以作為陶瓷材料。其次人們借鑒三維成鍵的特點(diǎn)發(fā)展了纖維增強復合材料。更進(jìn)一步拓寬了陶瓷材料的范圍。因此陶瓷材料發(fā)展成了可以借助三維成鍵的材料的通稱(chēng)。
陶瓷的概念就發(fā)展成為可以借助三維成鍵的材料，通過(guò)成型和高溫燒結所得到的燒結體。（這個(gè)概念把玻璃也納入了陶瓷的范圍）
研究陶瓷的結構和性能的理論也得到了展開(kāi)：陶瓷材料，內部微結構（微晶晶面作用，多孔多相分布情況）對力學(xué)性能的影響得到了發(fā)展。材料（光，電，熱，磁）性能和成形關(guān)系，以及粒度分布，膠著(zhù)界面的關(guān)系也得到發(fā)展，陶瓷應當成為承載一定性能物質(zhì)存在形態(tài)。這里應該和量子力學(xué)，納米技術(shù)，表面化學(xué)等學(xué)科關(guān)聯(lián)起來(lái)。陶瓷學(xué)科成為一個(gè)綜合學(xué)科。
這種發(fā)展在一定程度上和高分子成型關(guān)聯(lián)起來(lái)。它們應當相互影響。
參考資料
[1]
陶瓷材料相關(guān)的文章
宿根指個(gè)體壽命超過(guò)兩年，可持續生長(cháng)，多次開(kāi)花、結果，且地下根系或地下莖形態(tài)正常，不發(fā)生變態(tài)的一類(lèi)多年生草本花卉。
小編整理：天竺僧，金庸先生的原著(zhù)《射雕英雄傳》和《神雕俠侶》中提到的人物，為一燈大師的師弟，武功高強，擅長(cháng)醫術(shù)。在《神雕俠侶》中，天竺僧在李莫愁的冰魄銀針下，臨危不亂，以身試毒，最終被毒針所殺。以上內容僅供參考，點(diǎn)評可能存在個(gè)人觀(guān)點(diǎn)，并不全面，僅供參考。天竺僧
孛兒只斤·旭烈兀（Hülegü Khan，1217年—1265年2月8日），蒙古族，蒙古帝國軍事家，伊兒汗國的建立者。成吉思汗之孫，拖雷第六子，母為唆魯合貼尼，忽必烈、蒙哥和阿里不哥的兄弟。
涼州，西北首府、六朝古都。涼州是今甘肅省武威市的古稱(chēng)，享有“天下要沖，國家藩衛”和“雍涼之都、夢(mèng)幻涼州”的美稱(chēng)。故有《漢書(shū)》中的涼州之畜天下饒；《周書(shū)》中的涼州緋色天下最。西漢元狩二年（前121年），西漢政府為顯示大漢帝國的武功軍威，在西北地區原休屠王領(lǐng)地置武威郡，武威由此得名，新朝王莽雍州州治，東
武威郡，古稱(chēng)涼州、雍州、雍涼、姑臧、休屠、西州，西北首府、六朝古都。意為彰顯大漢帝國的武功軍威到達祁連山的雍涼之地，西漢元狩二年（前121年）置，今甘肅省武威市，隸屬涼州刺史部，治所姑臧（今甘肅省武威市涼州區）。西漢元狩二年（前121年），西漢政府為顯示大漢帝國的武功軍威，在西北地區原休屠王領(lǐng)地置武
黃蓉本詞條是多義詞，共14個(gè)義項金庸小說(shuō)《射雕英雄傳》女主角黃蓉，是《射雕英雄傳》的女主角和《神雕俠侶》的重要角色。桃花島主“東邪”黃藥師與馮衡的獨生女，精通父親傳授的桃花島武功、五行八卦陣和奇門(mén)遁甲之術(shù)。黃蓉集天地靈氣于一身，艷絕天下、冰雪聰明、玲瓏剔透，多才多藝、博古通今，精通琴棋書(shū)畫(huà)、廚藝了得。與郭靖一生相戀、患難與共，全心全意助旺他，后輔佐夫君保家衛國，竭盡所能?！兑刑焱例堄洝分幸苍銎?/p>
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
