凱發(fā)新材料高性能工業(yè)陶瓷件分享
高性能陶瓷是指以精制的高純、超細人工合成的無機化合物為原料,采用精密控制的制備工藝燒結(jié),具有遠勝過以往傳統(tǒng)陶瓷性能的新一代陶瓷又稱為先進陶瓷、精細陶瓷、新型陶瓷或高技術(shù)陶瓷。
定義
傳統(tǒng)陶瓷主要指陶瓷器、玻璃、水泥和耐火材料?;瘜W組成均為硅酸鹽類,因此亦稱硅酸鹽材料。廣義的先進陶瓷包括人工單晶、非晶態(tài)、陶瓷及其復合材料、半導體、耐火材料及水泥,也稱之無機非金屬材料 [1] 。
分類
通常所述的先進陶瓷,盡管品種繁多,按功能和用途大致可分為三大類:
(1)功能陶瓷(又稱電子陶瓷),指那些利用其電、磁、聲、光、熱、彈等性質(zhì)或其藕合效應,以實現(xiàn)某種使用功能的先進陶瓷,其特點是品種多、產(chǎn)量大、價格低、應用廣、功能全、更新快??梢悦裼脼橹鳎灰部捎糜诟咝录夹g(shù)和軍用技術(shù),如水聲、光電子、紅外技術(shù)等;
(2)結(jié)構(gòu)陶瓷(又稱工程陶瓷),指發(fā)揮其機械、熱、化學等功能的用于各種結(jié)構(gòu)部件的先進陶瓷,主要用于要求耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的部件,如機械密封、陶瓷軸承、球閥、缸套、刀具等。本世紀80年代世界陶瓷熱的興起,推動了結(jié)構(gòu)陶瓷的發(fā)展;
(3)生物陶瓷,指發(fā)揮其生物和化學等功能的先進陶瓷,主要用于人造骨、人工關(guān)節(jié)、固定酶載體、催化劑等,與金屬生物材料和高分子金屬材料相比,生物陶瓷具有更好的生物相容性和化學穩(wěn)定性 [1] 。
發(fā)展趨勢
先進陶瓷的發(fā)展趨勢有三個:
(1)由單相、高純材料向多相復合陶瓷方向發(fā)展,它包括纖維(或晶須)補強的陶瓷基復合材料;異相顆粒彌散強化復相陶瓷;兩種或兩種以上主晶相組合的自補強材料;梯度功能復合材料以及納米微米復合材料;
(2)從微米級尺度(從粉體到顯微結(jié)構(gòu))向納米級方向(1-數(shù)百納米)發(fā)展,即向介于原子或分子與常規(guī)的微米結(jié)構(gòu)之間的過渡性結(jié)構(gòu)區(qū)發(fā)展。將出現(xiàn)與以往的微米級陶瓷材料不同的化學和物理性質(zhì),如超塑性、電、磁性質(zhì)的變化;
(3)陶瓷材料的裁剪和設(shè)計,隨制備科學的進步,相圖等基礎(chǔ)知識的積累;組成、顯微結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的規(guī)律性了解,為材料的性能剪裁和按性能設(shè)計材料提供豐碩的科學基礎(chǔ),使之在理論上和工藝上均成為可能。
