中國粉體網(wǎng)訊  陶瓷材料一般在熱應(yīng)力下比較容易被破壞,，抗熱震性能較差,�,？篃嵴鹦阅芎筒牧系臒崤蛎浶阅苡泻艽箨P(guān)系,，低膨脹陶瓷材料在耐熱沖擊性方面有著優(yōu)異的性能,。陶瓷材料的膨脹行為可分成兩種，一種是陶瓷材料本身具有低膨脹特性,，另一種是陶瓷晶粒熱膨脹的各向異性,，使多晶陶瓷產(chǎn)生熱應(yīng)力，易出現(xiàn)裂紋,，顯示出低膨脹特性,。

一般認為，熱膨脹系數(shù)的絕對值低于2×10^-6℃^-1的的陶瓷為低膨脹陶瓷,，1948年以前,，主要使用的低膨脹陶瓷有:氧化鋯,、堇青石和石英玻璃。此后,，相繼發(fā)現(xiàn)β-鋰輝石,、β一鋰霞石、Li₂O-(MgO)-Al₂O₃-SiO₂系統(tǒng)微晶玻璃,、鈦酸鹽等具有低膨脹特性,。70年代中期，又發(fā)現(xiàn)了以ZrO₂-P₂O₅為基礎(chǔ)的一系列陶瓷具有典型的負膨脹至零膨脹性能,。

1,、堇青石陶瓷

堇青石的線熱膨脹系數(shù)約2x10^-6K，熔點1460℃,，具有良好的熱穩(wěn)定性能和耐一熱性能,。堇青石晶體的熱膨脹呈現(xiàn)各向異性，在c軸方向是負值,，在a軸方向是正值,，這樣在c軸方向呈現(xiàn)負的膨脹，整體顯示非常小的熱膨脹,。因此,，利用堇青石制備多孔陶瓷既具有堇青石的較低熱膨脹系數(shù)，良好的化學(xué)穩(wěn)定性,、介電性能等性質(zhì),，又具有多孔陶瓷低密度、高滲透率,、抗腐蝕,、耐高溫、隔熱良好等性能,。

2,、鈦酸鋁陶瓷

鈦酸鋁陶瓷熔點（1860℃）較高，熱膨脹系數(shù)0.5~1.5x10^-6/K(20-1000℃),，抗熱沖擊性能好,。但鈦酸鋁陶瓷本身熱膨脹系數(shù)各向異性很大,，造成其內(nèi)部出現(xiàn)大量的微裂紋,，局部內(nèi)應(yīng)力集中與熱膨脹系數(shù)增大，從而失去其優(yōu)良的抗熱震性,。而且在750~1300℃溫度范圍內(nèi)易發(fā)生分解,，影響了它的廣泛應(yīng)用。

3,、磷酸鹽陶瓷

磷酸鹽陶瓷材料是指MIMIIZr₄(PO₄)₆系列,，其中MI,、MII分別代表堿金屬和堿土金屬。M為Na時,，簡稱NZP,。NZP族磷酸鹽陶瓷材料存在的主要問題是力學(xué)性能較差，并且材料結(jié)構(gòu)中含有堿金屬元素,，這些堿金屬元素的存在會影響材料的介電性能,，尤其是介電損耗，因此,，此類材料不宜作透波材料,，但磷酸鹽陶瓷材料有豐富的離子取代性，可以采用可行性離子取代堿金屬離子,，減小甚至消除堿金屬離子對材料介電性能的影響,，這樣，加上磷酸鹽陶瓷復(fù)合材料的高強度,、低介電常數(shù),、低介電損耗，可以用來制備低介電天線罩,。

4,、鋰鋁硅酸鹽陶瓷

鋰鋁硅酸鹽類低熱膨脹陶瓷有兩類，鋰霞石類和鋰輝石類,，鋰霞石晶體組成為Li₂O:Al₂O₃,，化學(xué)式是LiAlSiO₄。

β-鋰霞石陶瓷不僅熱膨脹系數(shù)低,，其介電常數(shù)也很很低,，若用其制備介電常數(shù)較大的涂層材料需添加高介電常數(shù)的材料來調(diào)節(jié)其介電性能。

自然界中的鋰輝石以α-鋰輝石的形式存在,，α-鋰輝石在加熱過程中會轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的β-鋰輝石并伴隨著30％左右的體積膨脹,，為了避免材料在制備過程中的變形等缺陷，鋰輝石在使用前必須經(jīng)過1100℃左右溫度下的煅燒處理,。

5,、透鋰長石

透鋰長石是自然界中存在的另一種含鋰礦物。

透鋰長石晶體具有極低的熱膨脹系數(shù)(α20～600℃=0.3×10^－6/℃),，與鋰輝石相比,，在高溫下沒有晶型的變化，使用前不用煅燒,；此外,，在相同質(zhì)量加入量的情況下，透鋰長石質(zhì)陶瓷具有更低的熱膨脹系數(shù)，制成的耐熱陶瓷具有更高的熱穩(wěn)定性,。

6,、復(fù)相陶瓷

由鋰輝石與堇青石組成的復(fù)相陶瓷具有比純鋰輝石陶瓷更低的熱膨脹系數(shù)。此外,，微晶玻璃也是一種復(fù)合材料,，只要微晶玻璃中析出的主晶相是堇青石、β-鋰輝石,、β-鋰霞石等低膨脹晶體,，那么這種微晶玻璃也具有低膨脹性。

參考來源：

[1]李川等.利用透鋰長石制備低膨脹陶瓷材料

[2]劉虎等.透鋰長石質(zhì)低膨脹陶瓷的研制

[3]劉燕燕.低溫低膨脹陶瓷涂層一的制備及性能研究

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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