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陶瓷材料分几类?新型陶瓷材料与传统陶瓷材料有哪些区别

2018-01-12来源:中国陶瓷网责任编辑:周婉点击数:12295

    陶瓷材料是由天然或合成化合物经过成形和高温烧结,制成的一种无机非金属材料,非金属材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的材料之一。它兼有金属材料和高分子材料的共同优点,在不断改性的过程中,已经使其易碎性得到很大的改善。陶瓷材料以其优异的性能在材料领域独树一帜,受到人们的高度重视,在未来的社会发展中将发挥非常重要的作用。

    陶瓷材料有哪几类

    1、普通陶瓷材料

    普通陶瓷材料采用天然原料组成,比如长石、粘土和石英,它们是典型的硅酸盐材料,经过烧结而成。普通的陶瓷材料来源丰富、成本低、工艺成熟,按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷等。

    2、特种陶瓷材料

    这种材料主要是采用高纯度人工合成的原料,用精密控制工艺成形烧结制成,具有某些特殊的性能,以适应各种需要,它的主要成分有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、金属陶瓷等。

    3、纳米陶瓷

    目前先进的陶瓷无论选用的原料还是成材后的晶粒都属于微米,因此也称为微米陶瓷,当原料以及成材后的晶粒达到纳米尺度时,将为陶瓷材料的制备科学、陶瓷学、陶瓷工艺带来突变,从而开拓陶瓷材料更广泛的用途。

    新型陶瓷材料与传统陶瓷材料的区别

    属于新型材料的一种,传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。

    按化学成分划分

    主要分为两类:一类是纯氧化物陶瓷,如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。

    按性能与特征划分

    可分为:高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和工艺的不断改进,新型陶瓷层出不穷。

    新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面,有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等;在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能;在生物方面,具有一定生物相容性能,可作为生物结构材料等。但也有它的缺点,如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。

    近几十年来,陶瓷材料的应用及发展是非常迅速的,陶瓷材料作为继金属材料、高分子材料后最有潜力的发展材料之一,它在各方面的综合性能明显优于目前使用的金属材料和高分子材料。此外,有研究发现在不同的载荷下,陶瓷的磨损率并不一样,在低载荷时气孔不会造成裂纹的扩展;而在高载荷的情况下,气孔变得不稳定,会在气孔处形成裂纹及扩展裂纹,导致制品磨损率极高,抗磨损突变能力变弱。

    陶瓷材料的应用前景还是相当广阔的,尤其是能源、信息、空间技术和计算机技术的快速发展,更加拉动了具有特殊性能材料的应用。先进陶瓷材料的制备技术日新月异,世界科学技术的发展令人瞩目,纳米陶瓷材料的发展已经取得惊人的成绩,有了重大突破。相信在不久的将来,陶瓷材料会有更好、更快的发展,展示出其重要的应用价值。

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