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特种陶瓷有哪些主要种类?未来的发展方向是什么?

高温结构陶瓷:高温结构陶瓷材料早先主要是指氧化物系统,现在已经发展到非氧化系统以及氧化物与非金属氧化物的复合系统。

氧化物陶瓷其中最典型的就是氧化铝及氧化锆陶瓷。氧化铝陶瓷是一种以α-氧化铝为原料生产的陶瓷,其中氧化铝的含量一般在75%-99.9%之间。通常习惯以配料中氧化铝的含量来分类。氧化铝陶瓷用途十分广泛,利用其机械强度较高,绝缘电阻较大的性能,可以用作真空腔件,薄膜电路基板等,利用其强度和硬度大的性能,可以用作防磨材料。

氧化锆陶瓷耐火度高,比热和导热系数小,是理想的高温绝缘材料。化学稳定性好,高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀。

非氧化物陶瓷又分为碳化物陶瓷,氮化物陶瓷。其中碳化物陶瓷最典型的就是碳化硅陶瓷。碳化硅陶瓷与常规氧化物陶瓷不同,它很难通过常压烧结途径来制取高致密度材料。碳化硅陶瓷一般采用反应烧结,该种烧结能够制备较高致密性的陶瓷,而且前后的尺寸基本不产生变化。碳化硅陶瓷在高温下,强度降低不明显,而且热膨胀系数小,耐腐蚀性能优良。可用作高温零部件材料。

氮化物陶瓷常见的为氮化硅陶瓷,氮化硅陶瓷高温蠕变性小,抗氧化性能很好,可耐氧化温度到1400℃,而且氮化硅陶瓷的自润滑性优越。

复合材料则有纤维补强陶瓷复合材料,金属陶瓷等。

功能陶瓷:是指应用时主要利用其非力学性能的陶瓷材料,这种材料一般具有一种或是多种功能,例如光、电、热、化学、生物等功能。功能陶瓷又分为以下几类:

电介质陶瓷:电介质陶瓷是指电阻率极大的陶瓷材料,能承受较强的电场而不被击穿。可分为电绝缘陶瓷和电容器陶瓷两种。

铁电陶瓷:具有铁电性的陶瓷材料。

敏感陶瓷:是某些传感器的关键材料之一,用于制造敏感元件。

导电陶瓷:在一定条件下具有电子电导或离子电导的陶瓷。

特种陶瓷的发展除了进一步开发已有特性,提升特种陶瓷本身的性能,扩大特种陶瓷使用领域外,另一方面也是基于解决陶瓷本身的脆性,比如陶瓷增韧等技术。但是陶瓷材料在整个材料领域是年轻的,需要人们持续努力,进一步研究及开发。

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来源(百家号) 作者(精城特瓷) 阅读()
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