陶瓷材料-3-结构陶瓷.ppt

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1、①氧化铝陶瓷②氧化锆陶瓷③碳化物陶瓷④氮化物陶瓷⑤Silon陶瓷结构陶瓷具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、耐冲刷、抗氧化、耐烧蚀、高温下蠕变小等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境，因而广泛应用于能源、航空航天、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域。①氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷（aluminaceramics）是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料，其Al2O3含量一般在75~99.9%之间。通常以配料中Al2O3的含量来分类。根据Al2O3含量不同，习惯上称为75瓷、80瓷、85瓷、90瓷、92瓷、95瓷

2、、99瓷等。①氧化铝陶瓷氧化物陶瓷材料的原子结合以离子键为主，存在部分共价键，因此具有许多优良的性能。大部分氧化物具有很高的熔点，一般都在2000oC附近。磨介球阀陶瓷手表配件（表链、表壳）推剪刀片：为美发推剪、美容鼻毛剪、体毛剪、修眉刀、胡须刀、修羊毛刀、宠物剪毛刀之重要部件。陶瓷刀：陶瓷餐刀采用号称"陶瓷钢"的氧化锆陶瓷材料精制而成，用于现代厨房，具有一系列金属刀无法比拟的优点各类异形陶瓷件陶瓷标准块陶瓷柱塞分选盘、编带盘陶瓷拉线轮陶瓷轴承①氧化铝陶瓷氧化铝结晶构造氧化铝有多种结晶态，到目前为止，已确定的氧化铝结

3、晶态有α、κ、θ、χ、η、γ、ρ、β等。β-Al2O3不是纯的氧化铝，而是Al2O3与碱金属氧化物或碱土金属氧化物间的化合物，但习惯上仍视为氧化铝的一种。α、β、γ晶型为氧化铝的三种主要晶型。在所有温度下，α-Al2O3是热力学上稳定的Al2O3晶型。氧化铝的其他多种同素异构体在高温下将几乎全部转化为α-Al2O3。①氧化铝陶瓷α-Al2O3α-Al2O3的结构属六方晶系。正负离子的配位数为6:4，O2-离子作近似密排六方堆积，Al3+位于八面体间隙中，但只填满这种空隙的2/3。α-Al2O3的晶格结构α-Al2O3

4、亦称刚玉，是氧化铝结晶态中最稳定者。它是M2O3氧化物的代表性结构。①氧化铝陶瓷α-Al2O3的性质硬度高。莫氏硬度为9，具有优良的抗磨性能，所以广泛地用于制备刀具、模轮、磨料和各种耐磨件。抗弯强度高。普通多晶烧结体的抗弯强度可达250MPa,热压产品的抗弯强度可达500MPa。强度可保持到900℃以上温度。用作一般结构件、保温和耐火材料。优良的力学性能①氧化铝陶瓷耐磷化物、砷化物、氯化物、氮化物、溴化物、碘化物、氟化物、硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等。熔点高熔点达2050℃，抗高温腐蚀，用作各种坩埚、冶金炉衬等。优良的

5、化学稳定性①氧化铝陶瓷与人体亲和性好用作人工骨头、人工关节等生物植入体。对红外线、可见光透明。用作灯管、红外窗口等。绝缘性能好体电阻率为1.5x1015Ω·m,电绝缘强度为15KV/mm。用作绝缘瓷（装置瓷）、集成电路基片等。特殊的光学特性①氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷的分类通常按瓷体中Al2O3的百分含量进行分类。可分为两大类：高纯氧化铝陶瓷和普通氧化铝陶瓷。随着氧化铝含量的降低，陶瓷的品质降低。高纯氧化铝陶瓷：指Al2O3含量在99.9%(wt.)以上的氧化铝陶瓷。熔点为2050oC，密度为3.98g/cm3，烧结温度在

6、1650oC～1950oC之间。高纯氧化铝具有优异的化学稳定性和良好的透光性。可用作钠灯管，在电子工业中可用作集成电路基板和高频绝缘材料。①氧化铝陶瓷普通氧化铝陶瓷：是以Al2O3为主要成份的陶瓷。按Al2O3含量不同可分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷。有时也将Al2O3含量为80wt.%和75wt.%也列入普通氧化铝陶瓷。99氧化铝陶瓷常用作坩埚、耐火炉管及特殊用途的耐磨材料如轴承、密封件、水阀片等；95氧化铝陶瓷主要用作各种要求中等的耐腐蚀、耐磨部件；85氧化铝陶瓷组份中通常加入部分滑石，形成与硅酸镁共溶所组成

7、的以刚玉瓷为主晶相的高铝瓷。是电真空装置器件中采用最广泛的瓷料。原料粉煅烧磨细加塑化剂、助烧剂成型素坯修坯烧结表面处理及精加工成品②氧化铝陶瓷的制备塑化剂助烧剂常加的助烧剂有：SiO2、CaO、MgO、TiO2以及它们的混合物或化合物。助烧机制有的是产生液相，有的是增加缺陷，有的是阻碍晶粒长大。增加成形性能SiO2作为助烧剂的作用机制SiO2Al2O3SiO2与Al2O3之间在1595oC可以形成液相与氧化铝形成液相的物质及出现液相的最低温度形成液相的物质出现液相的最低温度(oC)BeO1900CaO1400CeO2

8、1750MgO1930ThO21750TiO21720ZrO21700MgO作为助烧剂的作用机制MgO的作用与其加入量有关：当加入量不超过MgO在Al2O3中的固溶度（<0.3wt%）时，固溶反应：2MgO→2MgAl'+2O0x+V0••生成氧空位，有利于氧的固相扩散传质，从而促进烧结尖晶石是新的化合物。尖晶石颗粒分布于Al2O3主晶相的晶界