陶瓷材料基础ppt课件.ppt

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1、陶瓷普通陶瓷(传统陶瓷)特种陶瓷(新型陶瓷、技术陶瓷、精细陶瓷）以天然硅酸盐(黏土、石英、长石)为原料,高温烧结而成。以非硅酸盐类化工原料或人工合成原料，如氧化物（氧化铝、氧化锆、氧化钛等）和非氧化物（氮化硅、碳化硼等）制造。陶瓷材料基础第一节陶瓷材料的结构显微结构:由晶相、气相、玻璃相构成。unfiredsamplefiredsamplelargelyunmoltenphases(FlintSiO2)meltingandliquidphasesinteringnewphasescrystallisinginfrozenmelt一、晶相主要组成相，对其物理、化学

2、、机械性能起决定作用。晶相的结合键主要是离子键和共价键,大多为混合键。以离子键为主的:Al2O3、MgO、ZrO2。以共价键为主的:SiC、BN。键的性质决定了陶瓷具有高熔点、高化学稳定性、高绝缘性、高脆性。2.晶相的晶体结构主要是氧化物结构和硅酸盐结构。氧化物结构:氧离子构成晶格主体，金属离子存在于间隙中。面心立方晶格密排六方晶格八面体间隙和四面体间隙(2)硅酸盐结构:陶瓷的主要原料。长石:Na2O•Al2O3•6SiO2高岭土:Al2O3•2SiO2•H2O硅氧四面体(SiO4)____硅酸盐的5种晶体结构:岛状结构:孤立存在，金属离子连接。锆石英(Zr[S

3、iO4])，电学性能好。石英b.组群状结构:镁方柱石(Ca2Mg[Si2O7])C.链状结构:顽火辉石(Mg2[Si2O6])(单链)透闪石(Ca2Mg5[Si4O11](OH))(双链)具有某些高分子的特性。D.层状结构:滑石(Mg2[Si4O10](OH)2)白云母(KAl2[AlSi3O10](OH)2)硬度低，可塑性好。层之间以金属离子连接。E.架状结构:石英、钾长石(K[Si3AlO3])膨胀率小。石英3.同素异构转变871℃1477℃1713℃β石英β磷石英β方石英　　　熔融石英16%4.7%573℃120℃220℃0.82%0.2%2.8%α石英α

4、磷石英α方石英4.实际陶瓷晶体缺陷点缺陷、线缺陷、面缺陷。缺陷的作用:a.加速烧结扩散的过程;b.空位影响电学性能;c.位错影响光学、力学、电学性能。陶瓷位错不易运动，因而受力变形小，脆性高。离子晶体可有微量塑性变形，共价晶体位错运动将使材料断裂。晶粒愈细，强度愈高。二、玻璃相来源:原料中的某些晶体物质被烧熔化所致。结构:近程有序，远程无序。作用:粘接，降低烧结温度，抑制晶粒长大，填充空气，增加透光性。三、气相定义:陶瓷中的气孔。来源:烧结过程中产生的。作用:对性能有显著影响，降低强度，影响透明性。第二节陶瓷材料性能一、机械性能高硬度2.高弹性模量3.低抗拉强度

5、和高抗压强度4.高温强度和低抗热震性二、物理性能和化学性能热性能熔点高——高温强度和高温蠕变抗力。热膨胀率小，热导率低，热容量小。2.电性能绝缘性能好。压电陶瓷:超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。3.磁性能4.光学性能5.化学性能三、生物学性能四、美术性能金属烤瓷材料铸造陶瓷材料