《高温结构陶瓷》PPT课件.ppt

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1、高温结构陶瓷主讲人：魏宇希主要内容概述1性能2生产工艺3分类4应用5展望6www.themegallery.com概述传统上的“陶瓷”一词是陶器和瓷器的总称。陶瓷的定义为：凡经原料配制、坯料成型、窑炉烧成工艺制成的产品，都称为陶瓷（这也包括了粉末冶金制品）。现代陶瓷的概念已经扩大到了所有无机非金属材料，它同金属、高聚物一起，成为现代工程材料的重要组成部分。www.themegallery.com概述先进陶瓷陶瓷瓷器陶器第一阶段从陶器到瓷器第二阶段从陶瓷到先进陶瓷（1）从天然矿物原料到高纯超细粉末（2）制

2、备工艺技术不断创新（3）与陶瓷相邻学科的发展www.themegallery.com概述陶器高铝质粘土和瓷土的应用高温技术发展传统陶瓷釉的发明原料纯化陶瓷工艺的发展陶瓷理论的发展性能研究的深入相邻学科的推动无损评估的成就精细陶瓷（微米级）纳米陶瓷www.themegallery.com性能力学性能化学性能热性能电学性能和金属材料相比较，陶瓷的弹性模量大，硬度高，抗压强度高，但脆性大，抵抗裂纹扩展的能力很低。陶瓷的化学性能非常稳定，具有良好的抗氧化性和耐热性，此外陶瓷对酸、碱、盐和熔融的有色金属有较强的耐

3、蚀性，不会发生老化。陶瓷材料熔点高，热硬性可达1000℃；但陶瓷热膨胀　系数和导热系数小，承受温度快速变化的能力差，在　高温剧变时开裂。大多数陶瓷是电绝缘体，随着科学技术的发展，已经　出现了具有各种电性能的陶瓷，如半导体陶瓷、压电　陶瓷、磁性陶瓷、超导陶瓷、电光和光学陶瓷等。www.themegallery.com生产工艺粉末制备预处理成形烧结加工成品热成型www.themegallery.com生产工艺化工原料（釉料配方）氧化物、金属盐、卤化物天然矿物原料（陶瓷原料主体）传统矿物原料非传统矿物原料粘土

4、类长石类钙镁质硅质其他稀土金属、稀散元素、放射性矿产工业废渣陶瓷工业废渣其他工业废渣原料www.themegallery.com生产工艺机械法滚动球磨、振动球磨、搅动（高能）球磨、气流粉碎等粉体制备合成法固相合成法、液相合成法、气相合成法（气相热分解法、蒸发凝聚法）www.themegallery.com生产工艺原料煅烧原料均化造粒塑化预处理www.themegallery.com生产工艺可塑粉料料浆Text成型高温自蔓延www.themegallery.com生产工艺烧结烧结是指生坯在高温加热时发生一

5、系列物理化学变化（水的蒸发，硅酸盐分解，有机物及碳化物的气化，晶体转型及熔化），并使生坯体积收缩，强度、密度增加，最终形成致密、坚硬的具有某种显微结构烧结体的过程。www.themegallery.com生产工艺烧结方法制备过程优点缺点热压烧结法粉体置于压模中，从上倒下的压力为１０～５０ＭＰａ，边单轴加压边加热。可形成高强度、低空隙率制品难于大量生产复杂形状制品。热等静压法粉体置于能承受压力５０ＭＰａ以上及２０００℃高温的真空容器内，以惰性气体为压力介质，边加热边从各向加压压缩粉体。可以在较低温度下达到

6、完全致密化，产品硬度高、韧性强、可制得复杂制品。对设备性能要求高，设备昂贵。化学气相沉淀法原料气体加热，使其发生化学反应形成陶瓷沉积在基片上。不需烧结助剂、有效孔率为０，可形成高纯致密层。由于基体间热膨胀不同，易产生应变。反应烧结法通过化学反应而烧结的方法。例Si3N4的制备，Si粉末置于氮气气氛中烧结。能制得形状复杂的制品、成本低、不需助剂。气孔率较高、难制得高致密制品。等离子体喷射将粉体通过电子枪或燃料枪，使其熔化后被高速喷射到基片表面而固化。适用于各种化学物质、晶粒大小和形状的镀层。粉末易分解或与

7、周围物质反应。www.themegallery.com分类氮化物耐热陶瓷其他结构陶瓷4高熔点氧化物陶瓷13高温碳化物陶瓷2www.themegallery.com分类高熔点氧化物BECDAZrO2陶瓷Al2O3陶瓷熔融石英陶瓷氧化铍陶瓷氧化镁陶瓷www.themegallery.com分类高温碳化物陶瓷碳化硅陶瓷碳化硼陶瓷碳化钛陶瓷www.themegallery.com分类氮化物耐热陶瓷氮化硅陶瓷氮化硼陶瓷氮化铝陶瓷塞隆陶瓷www.themegallery.com分类二硼化锆二硅化钼其他结构陶瓷www

8、.themegallery.com应用坩埚、人体关节、微波整流罩、红外线窗口、蓄电池、热电偶保护套、人体关节、坩埚、火花塞、电路外壳、高尔夫球棍头、推杆、连杆、轴承、气缸内衬、活塞帽、高温发热元件、钢水桶、流钢水槽的内衬、在连续铸钢中做注口砖、高温燃料电池固体电解质膜、钢液测氧的探测头等www.themegallery.com应用www.themegallery.com展望为了适应节能和节省资源方面的要求，用作高温结构陶瓷的制备技术水平和性