中國粉體網(wǎng)訊 陶瓷材料是由天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)，制成的一種無機非金屬材料,，是非金屬材料之后人們所關(guān)注的無機非金屬材料中最重要的材料之一,。它兼有金屬材料和高分子材料的共同優(yōu)點，在不斷改性的過程中,，已經(jīng)使其易碎性得到很大的改善,。陶瓷材料以其優(yōu)異的性能在材料領(lǐng)域獨樹一幟，受到人們的高度重視,，在未來的社會發(fā)展中將發(fā)揮非常重要的作用,。
陶瓷材料又分為普通陶瓷材料、納米陶瓷和特種陶瓷材料等,。氧化物陶瓷和氮化物陶瓷同屬于特種陶瓷,。
氧化物陶瓷
氧化物陶瓷是由一種或數(shù)種氧化物制成的陶瓷。按組分可分為單一氧化物陶瓷,，如氧化鋁,、氧化鈹,、二氧化鈦陶瓷等。復(fù)合氧化物陶瓷,，如尖晶石,，莫來石等。
氧化物陶瓷通常具有較高的熔融溫度,，在氧化氣氛中非常穩(wěn)定,。其具有較高的機械強度、電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性,。除氧化鈹陶瓷外,，其導(dǎo)熱性較低。通常采用超細粉配料并加入少量燒結(jié)促進劑和改性添加劑,。
氧化物陶瓷按制品形狀及性能要求可采用熱壓鑄,、干壓、等靜壓,、流延,、擠制、注漿等多種成型方法,。大多數(shù)制品在氧化氣氛中燒成,，有時也采用真空、氫氣或控制氣氛燒結(jié),。其制備過程包括預(yù)燒,、配方、磨細,、成型和燒結(jié)等步驟,。
在陶瓷材料中，氧化鋁陶瓷是使用最為廣泛的材料之一,。氧化鋁陶瓷具有機械強度高,，絕緣電阻大，硬度高,，耐磨,、耐腐蝕及耐高溫等一系列優(yōu)良性能，其廣泛應(yīng)用于陶瓷,、紡織,、石油、化工,、建筑及電子等各個行業(yè)，是目前氧化物陶瓷中用途最廣,、產(chǎn)銷量最大的陶瓷新材,。
氮化物陶瓷
氮化物陶瓷是氮與金屬或非金屬元素以共價鍵相結(jié)合的難熔化合物為主要成分的陶瓷,。
應(yīng)用較廣的陶瓷有四氮化三硅、氮化硼,、氮化鋁等陶瓷,。其中以四氮化三硅陶瓷的抗氧化能力最佳，1400℃時開始活性氧化,，抗化學(xué)腐蝕性很好,。有的還具有特殊的機械、介電或?qū)嵝阅�,。和氧化物相比,，氮化物抗氧化能力較差，從而限制了其在空氣中的應(yīng)用,。
氮化物陶瓷的燒結(jié)較困難,。因此其生產(chǎn)成本比氧化物陶瓷高。制作時需先制出優(yōu)質(zhì)粉末原料,，然后采用氮化反應(yīng)燒結(jié)法和熱壓燒結(jié)法,、熱等靜壓燒結(jié)法等制成陶瓷制品。
氮化物陶瓷具有極其優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能,，是制造各種易腐蝕部件的好材料,。它能耐幾乎所有的無機酸(氫氟酸除外)和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機物質(zhì)的侵蝕,。所以可用作制造坩堝,、球閥、高溫密封閥,、各類水泵的密封件等,。
氮化物陶瓷還是一種很好的電絕緣材料，它的電絕緣性能可以和氧化鋁陶瓷相比,。它還有透微波的性能,，可以用作雷達天線罩。它的介電性能隨溫度的變化甚小,，在高溫下至少可用到550°C,。它的抗熱震性能在各類陶瓷中是比較優(yōu)越的，這使它可以在六個馬赫(即六倍于音速),，甚至于可在七個馬赫的飛行速度下使用,，是制造火箭噴嘴和透平葉片的合適材料。
Si3N4結(jié)構(gòu)陶瓷材料具有許多優(yōu)異的性能,，但其致命的弱點就是其脆性,。它不像金屬那樣具有塑性變形的能力、具有可滑移的位錯系統(tǒng),，當(dāng)外加能量超過一定的限度時,，它只有以形成新的表面來消耗外加能量,，即在陶瓷體內(nèi)形成新的裂紋表面導(dǎo)致災(zāi)難性破壞。因此,，改善和提高陶瓷材料的韌性成為研究者共同關(guān)注的課題,。目前，Si3N4結(jié)構(gòu)陶瓷的增韌途徑主要有顆粒增韌,、晶須或纖維增韌,、ZrO2相變增韌及柱狀Si3N4晶粒的自增韌等四種途徑。此外Si3N4陶瓷的制作成本相對較高,，使其難以迅速推廣使用,，應(yīng)積極研究Si3N4陶瓷的低成本制作途徑，加速其產(chǎn)業(yè)化進程,。
參考來源： 黃菲. 氧化物陶瓷剖析
王波. 高性能多孔氮化物陶瓷的組織設(shè)計與制備
劉永勝. 氮化物陶瓷系高溫透波材料的研究進展
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