1、第四章第四章 無(wú)機(jī)非金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料材料科學(xué)概論材料科學(xué)概論機(jī)電學(xué)院機(jī)電學(xué)院劉艷花劉艷花青花瓷青花瓷本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料 無(wú)機(jī)建筑材料無(wú)機(jī)建筑材料無(wú)機(jī)非金屬材料概論無(wú)機(jī)非金屬材料概論普通陶瓷材料普通陶瓷材料什么是無(wú)機(jī)非金屬材料？什么是無(wú)機(jī)非金屬材料？金屬材料和有機(jī)高分子材料以外的固體材金屬材料和有機(jī)高分子材料以外的固體材料通稱為無(wú)機(jī)非金屬材料。料通稱為無(wú)機(jī)非金屬材料。主要特性：主要特性：優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)熔點(diǎn)高、硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫、耐熔點(diǎn)高、硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐氧化、彈性模量大、強(qiáng)度高。腐蝕、耐磨損、耐氧化、

2、彈性模量大、強(qiáng)度高。缺點(diǎn)缺點(diǎn)塑性和韌性低，一般為脆性材料。塑性和韌性低，一般為脆性材料。4.1 無(wú)機(jī)非金屬材料概論無(wú)機(jī)非金屬材料概論傳統(tǒng)陶瓷傳統(tǒng)陶瓷 陶瓷陶瓷水泥水泥玻璃玻璃特種陶瓷特種陶瓷 結(jié)構(gòu)陶瓷功能陶瓷無(wú)機(jī)非金屬材料概論無(wú)機(jī)非金屬材料概論無(wú)機(jī)非金屬材料的分類無(wú)機(jī)非金屬材料的分類陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的結(jié)合鍵陶瓷材料的結(jié)合鍵 陶瓷材料組成相的結(jié)合鍵為：陶瓷材料組成相的結(jié)合鍵為：離子鍵離子鍵（MgO、Al2O3）共價(jià)鍵共價(jià)鍵（金剛石、（金剛石、Si3N4）離子鍵與共價(jià)鍵的混合鍵離子鍵與共價(jià)鍵的混合鍵（大部分陶瓷材料）（大部分陶瓷材料）陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)

3、陶瓷材料的相組成陶瓷材料的相組成 晶體相晶體相 晶體相是陶瓷材料最主要的組成相，主要是某些固溶晶體相是陶瓷材料最主要的組成相，主要是某些固溶體或化合物。體或化合物。 晶體相又分為主晶相、次晶相和第三相。晶體相又分為主晶相、次晶相和第三相。 陶瓷中晶體相主要有含氧酸鹽（硅酸鹽、鈦酸鹽等）、陶瓷中晶體相主要有含氧酸鹽（硅酸鹽、鈦酸鹽等）、氧化物（氧化物（MgO、Al2O3）、非氧化物（）、非氧化物（SiC，Si3N4）等。等。 晶體相的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、數(shù)量及分布決定了陶瓷材料晶體相的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、數(shù)量及分布決定了陶瓷材料的特性和應(yīng)用。的特性和應(yīng)用。硅氧四面體是硅酸鹽陶瓷中最基本的結(jié)構(gòu)單元硅氧四面體是硅酸

4、鹽陶瓷中最基本的結(jié)構(gòu)單元陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的相組成陶瓷材料的相組成 玻璃相玻璃相 玻璃相是陶瓷材料中原子不規(guī)則排列的組成部分，其玻璃相是陶瓷材料中原子不規(guī)則排列的組成部分，其結(jié)構(gòu)類似于玻璃。結(jié)構(gòu)類似于玻璃。玻璃相的作用是：玻璃相的作用是：1.將分散的晶體相粘結(jié)起來(lái)，填充晶體之間的空隙，提高材將分散的晶體相粘結(jié)起來(lái)，填充晶體之間的空隙，提高材料的致密度；料的致密度；2.降低燒成溫度，加快燒結(jié)過(guò)程；降低燒成溫度，加快燒結(jié)過(guò)程；3.阻止晶體轉(zhuǎn)變、抑止晶粒長(zhǎng)大。阻止晶體轉(zhuǎn)變、抑止晶粒長(zhǎng)大。玻璃相對(duì)陶瓷強(qiáng)度、介電常數(shù)、耐熱性能是不利的。玻璃相對(duì)陶瓷強(qiáng)度、介電常數(shù)、耐熱性能是不利

5、的。陶瓷材料的相組成陶瓷材料的相組成 氣相（氣孔）氣相（氣孔） 陶瓷中氣孔主要是坯體各成分在加熱過(guò)程中單獨(dú)或陶瓷中氣孔主要是坯體各成分在加熱過(guò)程中單獨(dú)或互相發(fā)生物理、化學(xué)作用所生成的空隙。互相發(fā)生物理、化學(xué)作用所生成的空隙。 這些空隙可由玻璃相來(lái)填充，還有少部分殘留下來(lái)這些空隙可由玻璃相來(lái)填充，還有少部分殘留下來(lái)形成氣孔。形成氣孔。氣孔對(duì)陶瓷的性能是不利的，它降低材料的強(qiáng)度，是造氣孔對(duì)陶瓷的性能是不利的，它降低材料的強(qiáng)度，是造成裂紋的根源。成裂紋的根源。陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的晶體缺陷陶瓷材料的晶體缺陷 點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷 陶瓷材料晶體中存在的陶瓷材料晶體中存在的置換原子置換原

6、子、間隙原子間隙原子和和空位等空位等缺陷稱之為點(diǎn)缺陷。缺陷稱之為點(diǎn)缺陷。 陶瓷材料的很多性質(zhì)如導(dǎo)電性與點(diǎn)缺陷有直接關(guān)系。陶瓷材料的很多性質(zhì)如導(dǎo)電性與點(diǎn)缺陷有直接關(guān)系。此外，陶瓷材料的燒結(jié)、擴(kuò)散等物理化學(xué)過(guò)程也與點(diǎn)缺陷此外，陶瓷材料的燒結(jié)、擴(kuò)散等物理化學(xué)過(guò)程也與點(diǎn)缺陷有關(guān)。有關(guān)。陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的晶體缺陷陶瓷材料的晶體缺陷 線缺陷線缺陷 位錯(cuò)位錯(cuò)是陶瓷材料晶體中存在的線缺陷。陶瓷材料中位是陶瓷材料晶體中存在的線缺陷。陶瓷材料中位錯(cuò)形成所需要的能量較大，因此，不易形成位錯(cuò)，陶瓷材錯(cuò)形成所需要的能量較大，因此，不易形成位錯(cuò)，陶瓷材料中位錯(cuò)密度很低。料中位錯(cuò)密度很低。陶瓷材

7、料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的晶體缺陷陶瓷材料的晶體缺陷 面缺陷面缺陷 陶瓷材料一般是多晶材料。多晶材料中存在的陶瓷材料一般是多晶材料。多晶材料中存在的晶界和亞晶界和亞晶界晶界就是陶瓷材料中的面缺陷。就是陶瓷材料中的面缺陷。 晶界對(duì)金屬材料和陶瓷材料強(qiáng)度的提高作用機(jī)理是不同的。晶界對(duì)金屬材料和陶瓷材料強(qiáng)度的提高作用機(jī)理是不同的。對(duì)金屬材料來(lái)說(shuō)，晶界阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，從而強(qiáng)化了材料；而對(duì)金屬材料來(lái)說(shuō)，晶界阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，從而強(qiáng)化了材料；而對(duì)陶瓷材料來(lái)說(shuō)，利用晶界兩側(cè)晶粒取向的不同來(lái)阻止裂紋的對(duì)陶瓷材料來(lái)說(shuō)，利用晶界兩側(cè)晶粒取向的不同來(lái)阻止裂紋的擴(kuò)展，提高強(qiáng)度。擴(kuò)展，提高強(qiáng)度。陶瓷材料的物

8、質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn)力學(xué)性能力學(xué)性能硬度硬度陶瓷的硬度很高，多為陶瓷的硬度很高，多為1000Hv1500Hv（普通淬火鋼的硬度（普通淬火鋼的硬度500800Hv）。）。陶瓷陶瓷硬度高的原因是離子晶體中離子堆積密度大、硬度高的原因是離子晶體中離子堆積密度大、以及共價(jià)晶體中電子云的重疊程度高引起的。以及共價(jià)晶體中電子云的重疊程度高引起的。剛度剛度陶瓷的剛度很高。剛度是由彈性模量衡量的，而陶瓷的剛度很高。剛度是由彈性模量衡量的，而彈性模量又反映其化學(xué)鍵的鍵能。彈性模量又反映其化學(xué)鍵的鍵能。離子鍵和共價(jià)離子鍵和共價(jià)鍵的鍵能都要高于金屬鍵，因此陶瓷材料的彈性鍵的鍵

9、能都要高于金屬鍵，因此陶瓷材料的彈性模量要高于金屬材料。模量要高于金屬材料。力學(xué)性能力學(xué)性能陶瓷材料的強(qiáng)度取決于鍵的結(jié)合力，理論強(qiáng)度很陶瓷材料的強(qiáng)度取決于鍵的結(jié)合力，理論強(qiáng)度很高。高。但陶瓷中由于組織的不均勻性，內(nèi)部雜質(zhì)和但陶瓷中由于組織的不均勻性，內(nèi)部雜質(zhì)和各種缺陷的存在，使得陶瓷材料的實(shí)際強(qiáng)度要比各種缺陷的存在，使得陶瓷材料的實(shí)際強(qiáng)度要比理論強(qiáng)度低理論強(qiáng)度低100多倍。多倍。陶瓷材料的強(qiáng)度也受晶粒大小的影響。晶粒越細(xì)，陶瓷材料的強(qiáng)度也受晶粒大小的影響。晶粒越細(xì)，強(qiáng)度越高。強(qiáng)度越高。此外，陶瓷材料一般具有優(yōu)于金屬材此外，陶瓷材料一般具有優(yōu)于金屬材料的高溫強(qiáng)度，高溫抗蠕變能力強(qiáng)，且有很高的料的

10、高溫強(qiáng)度，高溫抗蠕變能力強(qiáng)，且有很高的抗氧化性，常用于高溫材料?？寡趸?，常用于高溫材料。強(qiáng)度強(qiáng)度陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn)力學(xué)性能力學(xué)性能 塑性與韌性塑性與韌性 陶瓷材料的塑性和韌性較低，這是陶瓷最大的弱陶瓷材料的塑性和韌性較低，這是陶瓷最大的弱點(diǎn)。點(diǎn)。 陶瓷材料受到載荷時(shí)在不發(fā)生塑性變形的情況下，陶瓷材料受到載荷時(shí)在不發(fā)生塑性變形的情況下，就發(fā)生斷裂。就發(fā)生斷裂。陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn)提高陶瓷材料強(qiáng)度及減輕脆性的途徑提高陶瓷材料強(qiáng)度及減輕脆性的途徑 1、制造微晶、高密度、高純度的陶瓷，提高晶體的、制造微晶、高密度、高純度的陶瓷，提高晶體的完整性完整性“細(xì)、密、勻、純

11、細(xì)、密、勻、純”；2、在陶瓷表面引入壓應(yīng)力；、在陶瓷表面引入壓應(yīng)力；3、復(fù)合強(qiáng)化。、復(fù)合強(qiáng)化。陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn)力學(xué)性能力學(xué)性能 熱學(xué)性能熱學(xué)性能 熔熔 點(diǎn)點(diǎn) 陶瓷材料由離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，因此具有較高陶瓷材料由離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，因此具有較高的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)。熱熱 容容 熱膨脹熱膨脹 陶瓷材料在低溫下熱容小，在高溫下熱容增大。陶瓷材料在低溫下熱容小，在高溫下熱容增大。陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)小，這是由晶體結(jié)構(gòu)和化陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)小，這是由晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵決定的。一般為學(xué)鍵決定的。一般為105106/K。陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn)電學(xué)性能電學(xué)性能 陶瓷材料是良好的絕緣

12、體，可用于隔電的絕緣材料；陶瓷材料是良好的絕緣體，可用于隔電的絕緣材料；陶瓷還具有介電特性，可作為電器的介質(zhì)；陶瓷還具有介電特性，可作為電器的介質(zhì)；陶瓷材料的介電損耗很小，可大量制造高頻、高溫下陶瓷材料的介電損耗很小，可大量制造高頻、高溫下工作的器件。工作的器件。陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn) 陶瓷材料由于晶界和氣孔的存在，一般是不陶瓷材料由于晶界和氣孔的存在，一般是不透明的。可以通過(guò)燒結(jié)方法的改變和控制晶粒的透明的。可以通過(guò)燒結(jié)方法的改變和控制晶粒的大小，制備出透明的氧化物陶瓷。大小，制備出透明的氧化物陶瓷。 部分陶瓷材料具有透光性、導(dǎo)光性、光反射部分陶瓷材料具有透光性、導(dǎo)光性、光反射

13、等功能，可作為透明材料、紅外光學(xué)材料、光傳等功能，可作為透明材料、紅外光學(xué)材料、光傳輸材料、激光材料等。輸材料、激光材料等。光學(xué)性能光學(xué)性能 陶瓷材料的性能特點(diǎn)陶瓷材料的性能特點(diǎn)原料配制原料配制 坯料成形坯料成形 制品燒成制品燒成 普通陶瓷材料的生產(chǎn)工藝過(guò)程4.2 普通陶瓷材料普通陶瓷材料普通陶瓷材料生產(chǎn)工藝過(guò)程普通陶瓷材料生產(chǎn)工藝過(guò)程普通陶瓷品種普通陶瓷品種1、日用陶瓷、日用陶瓷2、普通工業(yè)陶瓷、普通工業(yè)陶瓷1）建筑陶瓷）建筑陶瓷2）衛(wèi)生陶瓷）衛(wèi)生陶瓷4）化工陶瓷）化工陶瓷3）電器絕緣陶瓷）電器絕緣陶瓷普通陶瓷材料普通陶瓷材料1、日用陶瓷、日用陶瓷一般應(yīng)具有良好的白度、光澤度、透光性、熱一般

14、應(yīng)具有良好的白度、光澤度、透光性、熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度。穩(wěn)定性和強(qiáng)度。日用陶瓷主要應(yīng)用于茶具、餐具和工藝品日用陶瓷主要應(yīng)用于茶具、餐具和工藝品普通陶瓷材料普通陶瓷材料采用瓷質(zhì)：采用瓷質(zhì)：長(zhǎng)石質(zhì)瓷，絹云母質(zhì)瓷，骨灰質(zhì)瓷，日用質(zhì)瓷長(zhǎng)石質(zhì)瓷，絹云母質(zhì)瓷，骨灰質(zhì)瓷，日用質(zhì)瓷日用器皿藝術(shù)陶瓷普通陶瓷材料普通陶瓷材料普通陶瓷材料普通陶瓷材料天津瓷房子天津瓷房子 四千多件古瓷器，四百多件漢白玉石四千多件古瓷器，四百多件漢白玉石雕和二十多噸水晶石與瑪瑙，近百只瓷貓雕和二十多噸水晶石與瑪瑙，近百只瓷貓枕，三百多個(gè)年代不等、大小不一的獅子枕，三百多個(gè)年代不等、大小不一的獅子。用掉的瓷片不計(jì)其數(shù)，沒(méi)有一片現(xiàn)代瓷。用掉的瓷

15、片不計(jì)其數(shù)，沒(méi)有一片現(xiàn)代瓷，其中還不乏鈞窯、汝窯等五大名窯的瓷，其中還不乏鈞窯、汝窯等五大名窯的瓷片。片。 瓷器涵蓋了各個(gè)歷史時(shí)期，有晉代青瓷器涵蓋了各個(gè)歷史時(shí)期，有晉代青瓷、唐三彩，宋代鈞瓷、龍泉瓷，元明青瓷、唐三彩，宋代鈞瓷、龍泉瓷，元明青花、清代紛彩等各個(gè)時(shí)代的精品?；ā⑶宕姴实雀鱾€(gè)時(shí)代的精品。瓷房子瓷房子價(jià)值價(jià)值50億億 世界三大瓷都：世界三大瓷都： 中國(guó)景德鎮(zhèn) 日本有田 德國(guó)麥森普通陶瓷材料普通陶瓷材料1）建筑陶瓷）建筑陶瓷以黏土為主要原料而制得的用于建筑物的陶瓷以黏土為主要原料而制得的用于建筑物的陶瓷粗陶瓷：粗陶瓷：以難熔黏土為主要原料，包括磚、瓦、盆罐等以難熔黏土為主要原料，包

16、括磚、瓦、盆罐等精陶瓷：精陶瓷：以瓷土和高嶺土為主要原料，包括釉面磚、以瓷土和高嶺土為主要原料，包括釉面磚、 建筑衛(wèi)生陶瓷等建筑衛(wèi)生陶瓷等 炻炻(sh )瓷：瓷：以陶土和黏土為主要原料，包括地磚、外以陶土和黏土為主要原料，包括地磚、外墻磚、耐酸陶瓷等墻磚、耐酸陶瓷等普通陶瓷材料普通陶瓷材料2、普通工業(yè)陶瓷、普通工業(yè)陶瓷2）衛(wèi)生陶瓷）衛(wèi)生陶瓷以高嶺土為主要原料而制得的用于衛(wèi)生設(shè)施的帶釉陶以高嶺土為主要原料而制得的用于衛(wèi)生設(shè)施的帶釉陶瓷制品，有陶質(zhì)、炻瓷質(zhì)和瓷質(zhì)等。瓷制品，有陶質(zhì)、炻瓷質(zhì)和瓷質(zhì)等。3）電器絕緣陶瓷）電器絕緣陶瓷又稱電瓷，是作為隔電、機(jī)械支撐及連接用的瓷質(zhì)絕又稱電瓷，是作為隔電、機(jī)械

17、支撐及連接用的瓷質(zhì)絕緣器件。分為低壓電瓷、高壓電瓷和超高壓電瓷等。緣器件。分為低壓電瓷、高壓電瓷和超高壓電瓷等。4）化工陶瓷）化工陶瓷要求耐酸、耐高溫、具有一定強(qiáng)度。主要用于化學(xué)、要求耐酸、耐高溫、具有一定強(qiáng)度。主要用于化學(xué)、化工、制藥、食品等工業(yè)。化工、制藥、食品等工業(yè)。普通陶瓷材料普通陶瓷材料建筑陶瓷衛(wèi)生陶瓷絕緣瓷瓶普通陶瓷材料普通陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷的生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)陶瓷的生產(chǎn)工藝與普通陶瓷主要有以下區(qū)別：1、原料：原料：突破了傳統(tǒng)陶瓷以黏土為主要原料的局限，特種陶瓷一般以純度較高的氧化物、氮化物、碳化物等為主要原料；2、制備：制備：突破了傳統(tǒng)陶瓷以爐窯為主要燒結(jié)設(shè)備的界限，廣泛采用真空燒結(jié)、保

18、護(hù)氣氛燒結(jié)，采用熱壓、熱等靜壓等手段；3、性質(zhì)：性質(zhì)：特種陶瓷具有特殊性質(zhì)和功能。4.3 結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷的種類結(jié)構(gòu)陶瓷的種類氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷碳化物結(jié)構(gòu)陶瓷碳化物結(jié)構(gòu)陶瓷氮化物結(jié)構(gòu)陶瓷氮化物結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷特點(diǎn)：特點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性好、抗氧化性強(qiáng)、熔融溫化學(xué)穩(wěn)定性好、抗氧化性強(qiáng)、熔融溫度高、高溫強(qiáng)度高。度高、高溫強(qiáng)度高。Al2O3陶瓷陶瓷ZrO2陶瓷陶瓷BeO陶瓷陶瓷MgO陶瓷陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料Al2O3陶瓷陶瓷Al2O3陶瓷又稱高鋁陶瓷，主要成分是陶瓷又稱高鋁陶瓷，主要成分是Al2O3和和SiO2。主晶相為剛玉（主

19、晶相為剛玉（Al2O3），隨著），隨著SiO2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的增加，還出現(xiàn)莫來(lái)石和玻璃相。根據(jù)陶瓷坯中主晶的增加，還出現(xiàn)莫來(lái)石和玻璃相。根據(jù)陶瓷坯中主晶相的不同，分為剛玉瓷、剛玉莫來(lái)石瓷和莫來(lái)石瓷。相的不同，分為剛玉瓷、剛玉莫來(lái)石瓷和莫來(lái)石瓷。Al2O3有三中結(jié)晶形態(tài)，即有三中結(jié)晶形態(tài)，即、型。型。型是高型是高溫型，而溫型，而型是低溫型。型是低溫型。其中剛玉瓷的性能最佳其中剛玉瓷的性能最佳結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料Al2O3陶瓷的性能及應(yīng)用陶瓷的性能及應(yīng)用1、強(qiáng)度高：裝置瓷和其它機(jī)械構(gòu)件、強(qiáng)度高：裝置瓷和其它機(jī)械構(gòu)件2、硬度高：機(jī)械加工磨料、磨具、切削工具等、硬度高：機(jī)械加工磨料、磨具、切

20、削工具等3、熔點(diǎn)高、抗腐蝕：耐火材料、爐管、熱電偶保護(hù)套等、熔點(diǎn)高、抗腐蝕：耐火材料、爐管、熱電偶保護(hù)套等4、化學(xué)穩(wěn)定性好：坩堝、人體關(guān)節(jié)、人工骨骼、化學(xué)穩(wěn)定性好：坩堝、人體關(guān)節(jié)、人工骨骼5、電絕緣性好：基板、火化塞、電路外殼、電絕緣性好：基板、火化塞、電路外殼6、光學(xué)性能好：制成透光材料、微波整流罩窗口、激光、光學(xué)性能好：制成透光材料、微波整流罩窗口、激光 振蕩元件等振蕩元件等結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料氧化鋁陶瓷噴咀 氧化鋁陶瓷密封環(huán) 氧化鋁熱電偶套管 結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料ZrO2陶瓷陶瓷ZrO2陶瓷有三種晶型。常溫下是單斜晶系，陶瓷有三種晶型。常溫下是單斜晶系，1000度以上轉(zhuǎn)變度以上轉(zhuǎn)

21、變?yōu)樗姆骄?，到為四方晶系，?300度以上又轉(zhuǎn)變成立方晶系。由單斜向四度以上又轉(zhuǎn)變成立方晶系。由單斜向四方的轉(zhuǎn)變是可逆的，并伴隨方的轉(zhuǎn)變是可逆的，并伴隨7的體積變化，導(dǎo)致陶瓷在燒結(jié)的體積變化，導(dǎo)致陶瓷在燒結(jié)時(shí)容易開(kāi)裂，為此，要加入適量的穩(wěn)定劑，如時(shí)容易開(kāi)裂，為此，要加入適量的穩(wěn)定劑，如Y2O3。ZrO2陶瓷的特點(diǎn)：陶瓷的特點(diǎn)：1. 熱導(dǎo)率小，是理想的高溫絕熱材料；熱導(dǎo)率小，是理想的高溫絕熱材料；2. 化學(xué)穩(wěn)定性好，能抵抗酸性或中性熔渣的侵蝕，可用作特種化學(xué)穩(wěn)定性好，能抵抗酸性或中性熔渣的侵蝕，可用作特種耐火材料；耐火材料；3. 硬度高，可制作冷成型工具、整形模、切削工具、剪刀等；硬度高，可制

22、作冷成型工具、整形模、切削工具、剪刀等；4. 強(qiáng)度高、韌性好，可制作發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件等。強(qiáng)度高、韌性好，可制作發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件等。結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料BeO陶瓷陶瓷BeO晶體無(wú)色，屬六方晶系，在固態(tài)下無(wú)晶型轉(zhuǎn)變，結(jié)構(gòu)穩(wěn)晶體無(wú)色，屬六方晶系，在固態(tài)下無(wú)晶型轉(zhuǎn)變，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。定。BeO陶瓷的特點(diǎn)：陶瓷的特點(diǎn)：導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)不大，抗熱震性高；導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)不大，抗熱震性高；高溫電絕緣性好，電導(dǎo)率低，介電常數(shù)很高；高溫電絕緣性好，電導(dǎo)率低，介電常數(shù)很高；室溫強(qiáng)度比室溫強(qiáng)度比Al2O3的低，但隨溫度的上升其變化較小，硬度與的低，但隨溫度的上升其變化較小，硬度與Al2O3差不多；差不多；化學(xué)穩(wěn)定性好

23、，是抵抗炭還原作用最強(qiáng)的一種氧化物；化學(xué)穩(wěn)定性好，是抵抗炭還原作用最強(qiáng)的一種氧化物；BeO在高溫下對(duì)各種熔渣的抗腐蝕性很強(qiáng)，只受熔堿的侵蝕；在高溫下對(duì)各種熔渣的抗腐蝕性很強(qiáng)，只受熔堿的侵蝕；BeO還具有消散高能輻射的能力。還具有消散高能輻射的能力。結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料MgO陶瓷陶瓷耐高溫，抗金屬及堿性熔渣腐蝕。耐高溫，抗金屬及堿性熔渣腐蝕?？梢杂米饕睙捀呒兌瓤梢杂米饕睙捀呒兌菷e、Mo、Cu、Mg等金屬等金屬的坩堝及澆注金屬的鑄模，也可用作高溫?zé)犭娕嫉嫩釄寮皾沧⒔饘俚蔫T模，也可用作高溫?zé)犭娕急Ｗo(hù)套及爐襯材料等。保護(hù)套及爐襯材料等。結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料碳化物結(jié)構(gòu)陶瓷碳化物結(jié)構(gòu)陶瓷特點(diǎn)：特

24、點(diǎn)：高耐火度、高硬度、高耐磨性。高耐火度、高硬度、高耐磨性。SiC陶瓷有兩種晶體結(jié)構(gòu)：陶瓷有兩種晶體結(jié)構(gòu)：SiC和和SiC。前者屬六方。前者屬六方晶系，是高溫穩(wěn)定相；后者屬等軸晶系，是低溫穩(wěn)定相。晶系，是高溫穩(wěn)定相；后者屬等軸晶系，是低溫穩(wěn)定相。SiC陶瓷的莫氏硬度陶瓷的莫氏硬度13，在，在1400度的高溫下仍能保持相當(dāng)高度的高溫下仍能保持相當(dāng)高的彎曲強(qiáng)度；的彎曲強(qiáng)度；SiC陶瓷有很高的熱傳導(dǎo)能力，抗蠕變性能好，陶瓷有很高的熱傳導(dǎo)能力，抗蠕變性能好，對(duì)酸性熔體有很強(qiáng)的抵抗力，但不抗強(qiáng)堿。對(duì)酸性熔體有很強(qiáng)的抵抗力，但不抗強(qiáng)堿。SiC陶瓷主要用作高溫結(jié)構(gòu)材料。如火箭尾噴管的噴嘴，熱電陶瓷主要用作高

25、溫結(jié)構(gòu)材料。如火箭尾噴管的噴嘴，熱電偶套管等高溫零件。偶套管等高溫零件。結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料碳化硅陶瓷坩堝碳化硅陶瓷密封件結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料氮化物結(jié)構(gòu)陶瓷氮化物結(jié)構(gòu)陶瓷特點(diǎn)：特點(diǎn)：高耐火度、高硬度、高耐磨性。高耐火度、高硬度、高耐磨性。Si3N4陶瓷是強(qiáng)共價(jià)鍵材料，原子結(jié)合力強(qiáng)，屬六方晶系。陶瓷是強(qiáng)共價(jià)鍵材料，原子結(jié)合力強(qiáng)，屬六方晶系。Si3N4陶瓷具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能抵抗除氫氟酸以外的陶瓷具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能抵抗除氫氟酸以外的各種酸、堿和熔融金屬的侵蝕；具有優(yōu)異的絕緣性；硬度高，各種酸、堿和熔融金屬的侵蝕；具有優(yōu)異的絕緣性；硬度高，摩擦系數(shù)小，是一種優(yōu)良的耐磨材料；線膨脹系

26、數(shù)小，熱導(dǎo)摩擦系數(shù)小，是一種優(yōu)良的耐磨材料；線膨脹系數(shù)小，熱導(dǎo)率高，抗熱震性好；室溫強(qiáng)度雖然不高，但高溫強(qiáng)度較高。率高，抗熱震性好；室溫強(qiáng)度雖然不高，但高溫強(qiáng)度較高。結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料氮化硅陶瓷刀具氮化硅陶瓷滾珠結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料耐火陶瓷耐火陶瓷耐火陶瓷是指耐火度不低于耐火陶瓷是指耐火度不低于15801580的材料。廣泛用于冶金及的材料。廣泛用于冶金及硅酸鹽、化工、機(jī)械、動(dòng)力等用的窯爐、鍋爐等加熱設(shè)備、硅酸鹽、化工、機(jī)械、動(dòng)力等用的窯爐、鍋爐等加熱設(shè)備、高溫容器以及尖端工業(yè)的耐高溫材料。高溫容器以及尖端工業(yè)的耐高溫材料。耐火材料的性能指標(biāo)：耐火材料的性能指標(biāo)：（1）耐火度：材料在高

27、溫下不熔化的性質(zhì)。）耐火度：材料在高溫下不熔化的性質(zhì)。（2）荷重軟化溫度：指耐火材料在溫度和荷重的作用下抵）荷重軟化溫度：指耐火材料在溫度和荷重的作用下抵抗變形的能力?？棺冃蔚哪芰?。（3）高溫體積穩(wěn)定性：在高溫下外形體積及線度保持穩(wěn)定）高溫體積穩(wěn)定性：在高溫下外形體積及線度保持穩(wěn)定的能力。的能力。（4）抗熱震性：在高溫下，溫度急劇變化不破壞的能力。）抗熱震性：在高溫下，溫度急劇變化不破壞的能力。（5）抗渣性：抵抗熔渣或熔融液侵蝕的能力。）抗渣性：抵抗熔渣或熔融液侵蝕的能力。（6）耐真空性：在真空和高溫下服役的能力。）耐真空性：在真空和高溫下服役的能力。結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料常見(jiàn)耐火磚：常見(jiàn)耐

28、火磚：（1）黏土磚）黏土磚（2）輕質(zhì)磚）輕質(zhì)磚（3）半硅磚）半硅磚結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料耐火陶瓷耐火陶瓷（4）硅磚）硅磚（5）高鋁磚）高鋁磚（6）鎂質(zhì)耐火磚）鎂質(zhì)耐火磚（7）炭磚）炭磚耐火陶瓷耐火陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷材料結(jié)構(gòu)陶瓷材料什么是功能陶瓷什么是功能陶瓷功能陶瓷是指具有電、光、磁以及部分化學(xué)功能功能陶瓷是指具有電、光、磁以及部分化學(xué)功能的多晶無(wú)機(jī)固體材料，其功能的實(shí)現(xiàn)主要來(lái)自于的多晶無(wú)機(jī)固體材料，其功能的實(shí)現(xiàn)主要來(lái)自于它所具有的特定的電絕緣性、半導(dǎo)體性、導(dǎo)電性、它所具有的特定的電絕緣性、半導(dǎo)體性、導(dǎo)電性、壓電性、鐵電性、磁性、生物適應(yīng)性等。壓電性、鐵電性、磁性、生物適應(yīng)性等。4.4 功能陶瓷材

29、料功能陶瓷材料功能陶瓷的種類功能陶瓷的種類電子陶瓷電子陶瓷超導(dǎo)陶瓷超導(dǎo)陶瓷磁性陶瓷磁性陶瓷光學(xué)陶瓷光學(xué)陶瓷生物陶瓷生物陶瓷敏感陶瓷敏感陶瓷功能陶瓷材料功能陶瓷材料電子陶瓷電子陶瓷壓電陶瓷壓電陶瓷當(dāng)外力作用于晶體時(shí)，發(fā)生與應(yīng)力成比例的介質(zhì)極化，當(dāng)外力作用于晶體時(shí)，發(fā)生與應(yīng)力成比例的介質(zhì)極化，同時(shí)在晶體兩端將出現(xiàn)正負(fù)電荷，這種由于形變而產(chǎn)同時(shí)在晶體兩端將出現(xiàn)正負(fù)電荷，這種由于形變而產(chǎn)生的電效應(yīng)，稱為壓電效應(yīng)。反之，當(dāng)在晶體上施加生的電效應(yīng)，稱為壓電效應(yīng)。反之，當(dāng)在晶體上施加電場(chǎng)引起極化時(shí)，將產(chǎn)生與電場(chǎng)成比例的變形或壓力，電場(chǎng)引起極化時(shí)，將產(chǎn)生與電場(chǎng)成比例的變形或壓力，稱之為逆壓電效應(yīng)。材料的壓電效

30、應(yīng)取決于晶體結(jié)構(gòu)稱之為逆壓電效應(yīng)。材料的壓電效應(yīng)取決于晶體結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性，晶體必須有極軸，才有壓電效應(yīng)。的不對(duì)稱性，晶體必須有極軸，才有壓電效應(yīng)。壓電陶瓷是具有壓電效應(yīng)的陶瓷材料壓電陶瓷是具有壓電效應(yīng)的陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料壓電陶瓷的應(yīng)用壓電陶瓷的應(yīng)用1. 壓電陶瓷可用作超聲波發(fā)生源的振子或水下測(cè)聲儀壓電陶瓷可用作超聲波發(fā)生源的振子或水下測(cè)聲儀器上的振子，也可用作聲轉(zhuǎn)換器；器上的振子，也可用作聲轉(zhuǎn)換器；2. 壓電陶瓷收到機(jī)械應(yīng)力的作用時(shí)，由壓電效應(yīng)發(fā)生壓電陶瓷收到機(jī)械應(yīng)力的作用時(shí)，由壓電效應(yīng)發(fā)生的電能可用于煤氣灶的點(diǎn)火器和打火機(jī)等；的電能可用于煤氣灶的點(diǎn)火器和打火機(jī)等；3. 壓電陶瓷

31、還可用于濾波器等。壓電陶瓷還可用于濾波器等。功能陶瓷材料功能陶瓷材料壓電陶瓷的種類壓電陶瓷的種類壓電陶瓷主要有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鋇（壓電陶瓷主要有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鋇（PZT）、）、改性改性PZT等。等。電子陶瓷電子陶瓷光電陶瓷光電陶瓷當(dāng)光電陶瓷受到光照射時(shí)，由于能帶間的遷移和能帶與當(dāng)光電陶瓷受到光照射時(shí)，由于能帶間的遷移和能帶與能級(jí)間的遷移而引起光的吸收現(xiàn)象時(shí)，能帶內(nèi)產(chǎn)生自由能級(jí)間的遷移而引起光的吸收現(xiàn)象時(shí)，能帶內(nèi)產(chǎn)生自由載流子，而使電導(dǎo)率增加，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)現(xiàn)象。載流子，而使電導(dǎo)率增加，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)現(xiàn)象。光電陶瓷是具有光電導(dǎo)效應(yīng)的陶瓷材料光電陶瓷是具有光電導(dǎo)效應(yīng)的陶瓷材料

32、功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料光電陶瓷的種類光電陶瓷的種類 光電陶瓷多用作檢測(cè)光強(qiáng)度的光敏元件和光電陶瓷多用作檢測(cè)光強(qiáng)度的光敏元件和作為光傳感器的光電導(dǎo)作為光傳感器的光電導(dǎo)(PC)模元件。模元件。CdS多晶多晶用作用作X射線到紫外線范圍的光檢測(cè)器射線到紫外線范圍的光檢測(cè)器SnO2和和In2O3用作近紫外線范圍的光傳感器用作近紫外線范圍的光傳感器CdS摻摻Cu用作可見(jiàn)光的檢測(cè)器用作可見(jiàn)光的檢測(cè)器PbS和和PbTe用作近紅外線范圍的探測(cè)器用作近紅外線范圍的探測(cè)器Au、Zn/Ge用作紅外線范圍的探測(cè)器用作紅外線范圍的探測(cè)器超導(dǎo)陶瓷超導(dǎo)陶瓷1986年超導(dǎo)陶瓷的出現(xiàn)，使超導(dǎo)體的臨界溫度

33、年超導(dǎo)陶瓷的出現(xiàn)，使超導(dǎo)體的臨界溫度Tc有了很大有了很大提高。出現(xiàn)了高溫超導(dǎo)體。超導(dǎo)陶瓷主要有：提高。出現(xiàn)了高溫超導(dǎo)體。超導(dǎo)陶瓷主要有：1、鑭系高溫超導(dǎo)陶瓷：鑭系高溫超導(dǎo)陶瓷：以以La2CuO3為代表；為代表；2、釔系高溫超導(dǎo)陶瓷釔系高溫超導(dǎo)陶瓷：以：以YBa2Cu2Oy為代表；為代表；3、鉍系高溫超導(dǎo)陶瓷鉍系高溫超導(dǎo)陶瓷：以：以Bi-Sr-Cu-O為代表；為代表；4、鉈系高溫超導(dǎo)陶瓷鉈系高溫超導(dǎo)陶瓷：以：以Ta-Ba-Ca-Cu-O為代表；為代表；功能陶瓷材料功能陶瓷材料超導(dǎo)陶瓷的應(yīng)用超導(dǎo)陶瓷的應(yīng)用在信息領(lǐng)域：在信息領(lǐng)域：用作高速轉(zhuǎn)換元件、通信元件和連接電路。用作高速轉(zhuǎn)換元件、通信元件和連接

34、電路。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：用于核磁共振斷層攝像儀、量子干涉儀、用于核磁共振斷層攝像儀、量子干涉儀、 粒子線治療裝置等。粒子線治療裝置等。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域：在交通運(yùn)輸領(lǐng)域：完全抗磁體制造的磁懸浮列車、電磁推進(jìn)完全抗磁體制造的磁懸浮列車、電磁推進(jìn) 器、飛機(jī)和航天飛機(jī)發(fā)射臺(tái)等。器、飛機(jī)和航天飛機(jī)發(fā)射臺(tái)等。在電子能源領(lǐng)域：在電子能源領(lǐng)域：用于超導(dǎo)磁體發(fā)電、超導(dǎo)輸電、超導(dǎo)儲(chǔ)能等用于超導(dǎo)磁體發(fā)電、超導(dǎo)輸電、超導(dǎo)儲(chǔ)能等在宇宙開(kāi)發(fā)、軍事領(lǐng)域：在宇宙開(kāi)發(fā)、軍事領(lǐng)域：潛艇的無(wú)螺旋漿無(wú)噪聲電磁推進(jìn)器、潛艇的無(wú)螺旋漿無(wú)噪聲電磁推進(jìn)器、 超導(dǎo)磁炮等。超導(dǎo)磁炮等。功能陶瓷材料功能陶瓷材料磁性陶瓷磁性陶瓷什么是鐵

35、氧體？什么是鐵氧體？鐵氧體是鐵和其他金屬的復(fù)合氧化物，鐵氧體是鐵和其他金屬的復(fù)合氧化物， MO-Fe2O3，M代表一價(jià)、二價(jià)金屬。代表一價(jià)、二價(jià)金屬。鐵氧體屬半導(dǎo)體，電阻率在鐵氧體屬半導(dǎo)體，電阻率在1-1010m。由于電阻率高，。由于電阻率高，渦流損失小，介質(zhì)耗損低，故廣泛用于高頻和微波領(lǐng)域。渦流損失小，介質(zhì)耗損低，故廣泛用于高頻和微波領(lǐng)域。磁性陶瓷主要指鐵氧體磁性陶瓷主要指鐵氧體鐵氧體鐵氧體軟磁鐵氧體軟磁鐵氧體硬磁鐵氧體硬磁鐵氧體功能陶瓷材料功能陶瓷材料軟磁鐵氧體軟磁鐵氧體主要有：尖晶石型的主要有：尖晶石型的Mn-Zn鐵氧體、鐵氧體、 Ni-Zn鐵氧體、鐵氧體、Mg-Zn鐵氧體、鐵氧體、 L

36、i-Zn鐵氧體和磁鉛石型的甚高頻鐵氧體和磁鉛石型的甚高頻鐵氧體（鐵氧體（Ba3Co2Fe24O41）。）。軟磁鐵氧體主要用于無(wú)線電電子學(xué)和電訊工程等弱電技術(shù)軟磁鐵氧體主要用于無(wú)線電電子學(xué)和電訊工程等弱電技術(shù)中，如各種中，如各種電感線圈的磁芯、天線磁芯、變壓器磁芯、濾電感線圈的磁芯、天線磁芯、變壓器磁芯、濾波器磁芯以及錄音與錄像磁頭波器磁芯以及錄音與錄像磁頭等。等。軟磁鐵氧體要求起始軟磁鐵氧體要求起始磁化率高磁化率高，磁導(dǎo)率溫度系數(shù)小磁導(dǎo)率溫度系數(shù)小，矯矯頑力小，比損耗因數(shù)小頑力小，比損耗因數(shù)小。功能陶瓷材料功能陶瓷材料硬磁鐵氧體硬磁鐵氧體主要有兩類：一類是主要有兩類：一類是CoFe2O4-Fe

37、2O3； 另一類是另一類是BaO-xFe2O3。硬磁鐵氧體可用作永磁體，用于高頻磁場(chǎng)領(lǐng)域。由于硬磁鐵氧體可用作永磁體，用于高頻磁場(chǎng)領(lǐng)域。由于Hc值值大，可制成片狀或粉末狀，應(yīng)用在與橡膠和樹(shù)脂混合制成的大，可制成片狀或粉末狀，應(yīng)用在與橡膠和樹(shù)脂混合制成的復(fù)合磁鐵上。復(fù)合磁鐵上。軟磁鐵氧體要求具有較大的軟磁鐵氧體要求具有較大的矯頑力矯頑力Hc、較高的剩余磁、較高的剩余磁Br和高的最大磁積能（和高的最大磁積能（BH）max。功能陶瓷材料功能陶瓷材料光學(xué)陶瓷光學(xué)陶瓷光學(xué)陶瓷就是能夠透光的陶瓷材料。光學(xué)陶瓷就是能夠透光的陶瓷材料。要求：要求：具有優(yōu)良的耐熱性、耐風(fēng)化性、耐膨脹性；具有優(yōu)良的耐熱性、耐風(fēng)化

38、性、耐膨脹性；除了能透過(guò)可見(jiàn)光外，還能透過(guò)波長(zhǎng)更長(zhǎng)或更短的光；除了能透過(guò)可見(jiàn)光外，還能透過(guò)波長(zhǎng)更長(zhǎng)或更短的光；光損耗低，能在遠(yuǎn)距離進(jìn)行光傳播；光損耗低，能在遠(yuǎn)距離進(jìn)行光傳播；經(jīng)光的照射，其性質(zhì)發(fā)生可逆或不可逆變化。經(jīng)光的照射，其性質(zhì)發(fā)生可逆或不可逆變化。功能陶瓷材料功能陶瓷材料光學(xué)陶瓷的種類光學(xué)陶瓷的種類透明陶瓷透明陶瓷紅外光學(xué)陶瓷紅外光學(xué)陶瓷激光陶瓷激光陶瓷氧化物透明陶瓷氧化物透明陶瓷非氧化物透明陶瓷非氧化物透明陶瓷功能陶瓷材料功能陶瓷材料氧化物透明陶瓷氧化物透明陶瓷Al2O3、 Gd2O3、 CaO、 LiAl5O8、MgO、HfO、BeO等等非氧化物透明陶瓷非氧化物透明陶瓷GaAs、Zn

39、S、ZnSe、MgF2、CaF2等等功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料紅外光學(xué)陶瓷紅外光學(xué)陶瓷隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型的材料和器件。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型的材料和器件。這些材料包括這些材料包括濾光材料、紅外接收材料和紅外探測(cè)材濾光材料、紅外接收材料和紅外探測(cè)材料料。以往這類材料主要采用單晶或玻璃，最近已開(kāi)始。以往這類材料主要采用單晶或玻璃，最近已開(kāi)始使用多晶陶瓷。這樣的陶瓷材料就稱為使用多晶陶瓷。這樣的陶瓷材料就稱為紅外光學(xué)陶瓷紅外光學(xué)陶瓷。氧化釔氧化釔是一種優(yōu)良的高溫紅外材料，主要用于紅外導(dǎo)彈的窗是一種優(yōu)良的高溫紅外材料，主要用于紅外導(dǎo)彈的窗口和整體罩、天

40、線罩、微波基板、絕緣支架、紅外發(fā)生器管口和整體罩、天線罩、微波基板、絕緣支架、紅外發(fā)生器管殼、紅外透鏡和其他高溫窗口。殼、紅外透鏡和其他高溫窗口。功能陶瓷材料功能陶瓷材料激光陶瓷激光陶瓷激光陶瓷的實(shí)質(zhì)是具有適當(dāng)?shù)哪芗?jí)結(jié)構(gòu)，通過(guò)激勵(lì)，使粒子激光陶瓷的實(shí)質(zhì)是具有適當(dāng)?shù)哪芗?jí)結(jié)構(gòu)，通過(guò)激勵(lì)，使粒子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。激光晶體通常包括兩部分：組成晶從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。激光晶體通常包括兩部分：組成晶格的稱為基質(zhì)晶體，其主要作用是為激活離子提供適當(dāng)?shù)木Ц竦姆Q為基質(zhì)晶體，其主要作用是為激活離子提供適當(dāng)?shù)木Ц駡?chǎng)；另一部分是發(fā)光中心，即少量的摻雜離子。格場(chǎng)；另一部分是發(fā)光中心，即少量的摻雜離子。幾種典型的激光

41、陶瓷材料：幾種典型的激光陶瓷材料：1、紅寶石激光晶體：、紅寶石激光晶體：-Al2O3單晶為基質(zhì)，摻入單晶為基質(zhì)，摻入Cr32、釔鋁石榴石晶體：摻入釹離子、釔鋁石榴石晶體：摻入釹離子功能陶瓷材料功能陶瓷材料紅寶石激光器紅寶石激光器釔鋁石榴石激光晶體釔鋁石榴石激光晶體功能陶瓷材料功能陶瓷材料激光陶瓷激光陶瓷生物陶瓷生物陶瓷什么是生物陶瓷？什么是生物陶瓷？用于人體器官替換、修補(bǔ)以及外用于人體器官替換、修補(bǔ)以及外 科矯形的陶瓷材料?？瞥C形的陶瓷材料。要求：要求：具有良好的力學(xué)性能，在體內(nèi)難于溶解，不易氧化，具有良好的力學(xué)性能，在體內(nèi)難于溶解，不易氧化，不易腐蝕變質(zhì)，熱穩(wěn)定性好，耐磨且有一定的潤(rùn)滑性，不

42、易腐蝕變質(zhì)，熱穩(wěn)定性好，耐磨且有一定的潤(rùn)滑性，和人體組織的親和性好，組成范圍寬，易于成形。和人體組織的親和性好，組成范圍寬，易于成形。功能陶瓷材料功能陶瓷材料生物陶瓷的種類生物陶瓷的種類1、生物惰性陶瓷、生物惰性陶瓷2、生物活性陶瓷、生物活性陶瓷該陶瓷的物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，在生物體該陶瓷的物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，在生物體內(nèi)完全呈惰性狀態(tài)內(nèi)完全呈惰性狀態(tài)具有優(yōu)異的生物相容性，能與骨形成結(jié)合面，具有優(yōu)異的生物相容性，能與骨形成結(jié)合面，結(jié)合強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，參與代謝。結(jié)合強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，參與代謝。功能陶瓷材料功能陶瓷材料生物惰性陶瓷生物惰性陶瓷1）氧化鋁陶瓷：）氧化鋁陶瓷：傳統(tǒng)的生物陶瓷，穩(wěn)定性好，純

43、度高。傳統(tǒng)的生物陶瓷，穩(wěn)定性好，純度高。 可制成單晶、多晶或多孔材料?？芍瞥蓡尉?、多晶或多孔材料。2）氧化鋯陶瓷：）氧化鋯陶瓷：生物相容性好，穩(wěn)定性高，具有更高生物相容性好，穩(wěn)定性高，具有更高 的斷裂韌性和更耐磨。的斷裂韌性和更耐磨。3）碳素類陶瓷：）碳素類陶瓷：與血液相容性、抗血栓性好，與人體與血液相容性、抗血栓性好，與人體 組織親和性好，耐蝕、耐疲勞、量輕。組織親和性好，耐蝕、耐疲勞、量輕。功能陶瓷材料功能陶瓷材料生物活性陶瓷生物活性陶瓷1、磷酸鈣陶瓷：、磷酸鈣陶瓷：具有生物降解性，能被人體吸收。具有生物降解性，能被人體吸收。2、生物活性玻璃陶瓷、生物活性玻璃陶瓷3、Na2O-K2O-Mg

44、O-CaO-SiO2-P2O5陶瓷陶瓷4、BCG人工骨人工骨功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料敏感陶瓷敏感陶瓷1、熱敏電阻陶瓷、熱敏電阻陶瓷指某些性能隨外界條件（溫度、濕度、指某些性能隨外界條件（溫度、濕度、氣氛）的變化而發(fā)生改變的陶瓷材料氣氛）的變化而發(fā)生改變的陶瓷材料2、壓敏電阻陶瓷、壓敏電阻陶瓷3、磁敏電阻陶瓷、磁敏電阻陶瓷4、氣敏電阻陶瓷、氣敏電阻陶瓷5、濕敏電阻陶瓷、濕敏電阻陶瓷功能陶瓷材料功能陶瓷材料熱敏電阻陶瓷熱敏電阻陶瓷電阻隨溫度發(fā)生明顯變化的陶瓷材料。電阻隨溫度發(fā)生明顯變化的陶瓷材料。正溫度系數(shù)陶瓷（正溫度系數(shù)陶瓷（PCT）負(fù)溫度系數(shù)陶瓷（負(fù)溫度系數(shù)陶瓷（NCT

45、）臨界溫度系數(shù)陶瓷（臨界溫度系數(shù)陶瓷（CCT）功能陶瓷材料功能陶瓷材料電阻隨溫度升高而增加的陶瓷材料。電阻隨溫度升高而增加的陶瓷材料。正溫度系數(shù)陶瓷（正溫度系數(shù)陶瓷（PCT）鈦酸鋇陶瓷或以鈦酸鋇為主晶相的陶瓷鈦酸鋇陶瓷或以鈦酸鋇為主晶相的陶瓷應(yīng)用應(yīng)用：1、馬達(dá)的過(guò)熱保護(hù)、液面深度測(cè)量、溫度控制和報(bào)警、馬達(dá)的過(guò)熱保護(hù)、液面深度測(cè)量、溫度控制和報(bào)警、非破壞性保險(xiǎn)絲、晶體管過(guò)熱保護(hù)、溫度電流控制器等。非破壞性保險(xiǎn)絲、晶體管過(guò)熱保護(hù)、溫度電流控制器等。2、彩色電視機(jī)自動(dòng)消磁、馬達(dá)啟動(dòng)器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)等；、彩色電視機(jī)自動(dòng)消磁、馬達(dá)啟動(dòng)器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)等；3、等溫發(fā)熱件、空調(diào)加熱器等、等溫發(fā)熱件、空調(diào)加熱器等功能

46、陶瓷材料功能陶瓷材料電阻隨溫度升高而減小的陶瓷材料。電阻隨溫度升高而減小的陶瓷材料。負(fù)溫度系數(shù)陶瓷（負(fù)溫度系數(shù)陶瓷（NCT）多為尖晶石型氧化物，有二元和三元等。如：多為尖晶石型氧化物，有二元和三元等。如：MnO-CuO2-O2; Mn-Co-Ni 等。等。功能陶瓷材料功能陶瓷材料壓敏電阻陶瓷壓敏電阻陶瓷電阻值對(duì)外加電壓敏感的陶瓷材料。電壓電阻值對(duì)外加電壓敏感的陶瓷材料。電壓提高，電阻率下降。提高，電阻率下降。壓敏陶瓷有壓敏陶瓷有SiC、Si、Ge、ZnO等。以等。以ZnO的性能的性能最優(yōu)，具有高非線形、大電流和高能量承受能力。最優(yōu)，具有高非線形、大電流和高能量承受能力。稀土氧化鐠為主要添加劑的

47、ZnO壓敏陶瓷。應(yīng)用：應(yīng)用：微型馬達(dá)電噪聲、彩色顯像管放電吸收、繼電器節(jié)點(diǎn)微型馬達(dá)電噪聲、彩色顯像管放電吸收、繼電器節(jié)點(diǎn)保護(hù)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異常輸出功率吸收、電火花、穩(wěn)壓元件等。保護(hù)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)異常輸出功率吸收、電火花、穩(wěn)壓元件等。功能陶瓷材料功能陶瓷材料磁敏電阻陶瓷磁敏電阻陶瓷將磁性物理量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。將磁性物理量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。應(yīng)用：應(yīng)用：可用來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)、電流、角度、轉(zhuǎn)速、相位等?？捎脕?lái)檢測(cè)磁場(chǎng)、電流、角度、轉(zhuǎn)速、相位等。在汽車工業(yè)中：在汽車工業(yè)中：用于無(wú)觸點(diǎn)汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；用于無(wú)觸點(diǎn)汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；在計(jì)算機(jī)工業(yè)中：在計(jì)算機(jī)工業(yè)中：用于霍爾鍵盤(pán)；用于霍爾鍵盤(pán)；在家用電器和工業(yè)上：

48、在家用電器和工業(yè)上：用于無(wú)刷電機(jī)和無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)等用于無(wú)刷電機(jī)和無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)等功能陶瓷材料功能陶瓷材料氣敏電阻陶瓷氣敏電阻陶瓷將氣體參量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。它能將氣體參量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。它能以物理或化學(xué)吸附的方式吸附氣體分子。以物理或化學(xué)吸附的方式吸附氣體分子。氣敏陶瓷有氧化鐵系氣敏陶瓷、氧化鋅系氣敏陶瓷、氣敏陶瓷有氧化鐵系氣敏陶瓷、氧化鋅系氣敏陶瓷、氧化錫系氣敏陶瓷等。氧化錫系氣敏陶瓷等。應(yīng)用：應(yīng)用：可燃?xì)怏w和毒氣的檢測(cè)、檢漏、報(bào)警、監(jiān)控等。它的可燃?xì)怏w和毒氣的檢測(cè)、檢漏、報(bào)警、監(jiān)控等。它的 靈敏度高，對(duì)被測(cè)氣體以外的氣體不敏感。靈敏度高，對(duì)被測(cè)氣體以外的氣體不敏感。功能陶瓷材料功能陶

49、瓷材料濕敏電阻陶瓷濕敏電阻陶瓷將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的陶瓷材料。應(yīng)用：應(yīng)用：用于濕度指示、記錄、預(yù)報(bào)、控制和用于濕度指示、記錄、預(yù)報(bào)、控制和 自動(dòng)化等。自動(dòng)化等。MgCr2O4TiO2陶瓷陶瓷ZnOCr2O3陶瓷陶瓷ZnCr2O3Fe2O3陶瓷陶瓷功能陶瓷材料功能陶瓷材料4.5 無(wú)機(jī)建筑材料無(wú)機(jī)建筑材料水泥水泥什么是水泥？什么是水泥？水泥是一種加入適量水后，成為塑性漿水泥是一種加入適量水后，成為塑性漿體的，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的，并能把砂、體的，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性

50、膠凝材料水硬性膠凝材料。無(wú)機(jī)建筑材料無(wú)機(jī)建筑材料硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥氟鋁酸鹽水泥氟鋁酸鹽水泥火山灰水泥火山灰水泥水泥的種類水泥的種類2. 按其用途和性能可分：按其用途和性能可分：通用水泥通用水泥、專用水泥專用水泥和和特性水泥特性水泥三大類三大類；1. 按其所含的主要水硬性礦物分：按其所含的主要水硬性礦物分：硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥原料：原料：石灰石、黏土、鐵粉、煤粉、礦化劑等石灰石、黏土、鐵粉、煤粉、礦化劑等CaOAl2O3/SiO2Fe2O3工藝：工藝：配料配料粉磨粉磨成球成球煅燒煅燒粉磨粉磨包裝包裝無(wú)機(jī)建筑材料無(wú)機(jī)建筑材料硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥配料配料粉磨粉磨成球成球煅燒煅燒礦渣礦渣石膏石膏水泥的生料水泥的生料水泥的熟料水泥的熟料13001450度度水泥的熟料水泥的熟料粉煤灰粉煤灰火山灰火山灰普通水泥普通水泥礦渣水泥礦渣水泥粉煤灰水泥粉