特种陶瓷绪论

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1、特种陶瓷工艺学学院：材料科学与工程授课人：臧传义绪论1、特种陶瓷定义，及与传统陶瓷的区别采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于进行结构设计及控制的方法进行制造、加工的，具有优异特性的陶瓷。特种陶瓷有很多种叫法，例如：精细陶瓷、技术陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷等等。绪论2、特种陶瓷分类⑴结构陶瓷以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等机械力学性能为主要特征。⑵功能陶瓷以电、磁、光、热和力学等性能及其相互转换为主要特征，在通信电子、自动控制、集成电路、计算机、信息处理等方面的应用日益普及。⑶陶瓷基复合材料陶瓷材料的最

2、大缺点是韧性低,使用时会产生不可预测的突然性断裂,陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。绪论3、陶瓷发动机的优点①提高发动机热效率。燃烧室采用陶瓷隔热零件并取消冷却系统后，会降低热量损失，提高热效率②减少辅助功率消耗，发动机结构简化。采用陶瓷隔热技术，可部分取消或完全取消冷却系统。③适应多种燃料燃烧④降低噪声，减少排气污染⑤减轻质量⑥资源丰富。绪论4、陶瓷与金属材料相比的优缺点，从化学键的角度分析原因优点：高硬度，耐磨高熔点，耐高温高强度高化学稳定性比重小，约为金属1/3缺点：脆性差原因：化学键差异造成的。金属：金属键，没有方

3、向性，塑性变形性能好陶瓷：离子键和共价键，方向性强，结合能大，很难塑性形变，脆性大，裂纹敏感性强第一章粉体性能及制备1）化学成分纯度高，均匀性好2）相组成均匀，准确3）粒度小于1um，粒度分布范围窄4）颗粒形状为球形式自形晶形5）团聚程度低6）粉体流动性好特种陶瓷粉体要求第一章粉体性能及制备机械粉碎的两种机制，及其在粒度分布上的表现形式。粉碎机制有两种（1）摩擦粉碎或表面粉碎研磨体与颗粒或者颗粒之间的摩擦产生，摩擦的结果使被磨粒子从表面磨削出更细的粒子。如普通球磨（2）冲击粉碎或体积粉碎研磨体对颗粒或者颗粒之间的撞击、剪切产生

4、，粒子被分割成两个或者数个更细的粒子。如振动或者搅动球磨第一章粉体性能及制备液相法合成粉体有何优点，一般有哪几种方法？优点：1）易控制组成，能合成复合氧化物粉2）加微量成分很方便3）可获得良好的混合均匀性分类：沉淀法溶胶－凝胶法溶剂蒸发法第二章陶瓷成型工艺利用带电粒子在水溶液中的双电位模型，说明Al2O3瘠性粒子分别在酸和碱体系中的悬浮原理？扩散层吸附层对于固定体系E是固定的可通过塑化剂或者解凝剂调整当粒子和介质固定时，ζ和扩散层厚度成正比；而ζ电位的增高，可提高团粒间的斥力，有助于克服范德华力和和布朗运动，获得良好的悬浮性

5、。以Al203为例，Al203用盐酸处理后，在粒子表面生成三氯化铝(AlCl3)，三氯化铝立即水解，生成AlCl2+和AlCl2+离子，犹如Al203粒子表面吸附了一层阳离子，使其成为一个带正电荷的胶粒，然后胶粒吸附OH－而形成一个庞大的胶团。生产中可以利用此原理来调整Al203的PH值，使之悬浮或者凝聚碱性介质中，Al203料浆的PH值、ζ电位以及粘度的关系曲线。当PH值由1～14时，ζ电位出现两次最大值，最大值处粘度最低酸性介质中粘度更低第二章陶瓷成型工艺简单了解几种陶瓷成型方法的优缺点？第三章陶瓷烧结何谓烧结？烧结驱动力

6、是什么？坯体在高温作用下，随着时间的延长，固体颗粒相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为坚硬的具有某种显微结构的多晶烧结体，这种现象称为烧结。烧结是减少成形体中气孔，增强颗粒之间结合，提高机械强度的工艺过程。晶界具备那些特点？晶界工程可以通过哪几个方面实现？①提高晶界玻璃相的粘度②晶界相的结晶化③晶界相与晶粒起作用,使晶界相消失烧结过程中，外添加剂具有那些作用？添加剂是促进烧结致密化的一种有效办法,其作用机理方式主要有以下几种：(1)改变点缺陷浓度,从而改变某种离子的扩

7、散系数;(2)在晶界附近富集,影响晶界的迁移速率,从而减少晶粒长大的干扰作用;(3)提高表面能/界面能比值,直接提高致密化的动力;(4)在晶界形成连续第二相,为原子扩散提供快速途备(5)第二相在晶界的钉扎作用,阻碍晶界迁移。热压烧结和热等静压烧结区别在哪里？加压烧结具有那些优点？优点：①热压时，粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易于塑性流动和致密化②同时加温加压，有助于粉料接触和扩散，降低烧结温度，缩短烧结时间，同时抑制晶粒长大③热压法易获得接近理论密度、气孔率接近零的烧结体，易得到细晶粒的组织，故易得到性能好的制品第四章氧化物

8、陶瓷氧化铝陶瓷烧结时原料为什么要预烧？预烧质量如何判断？预烧目的：①使γ-Al203全部变为α型②去除Na2O，提高原料纯度预烧质量判断：①染色法利用有机染料②光学显微镜法利用两者折射率不同③密度法利用密度不同稳定ZrO2、部分稳定ZrO2、和全稳定ZrO2区别？在ZrO2中