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行業新聞
陶瓷種類有哪些及特點(陶瓷材料的性能特點有哪些)
日期: 2022-11-09
瀏覽次數: 710

陶瓷材料是指用天然或合成化合物經過成型和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨損,耐腐蝕等優點??捎米鹘Y構材料、刀具材料。

性 能

力學特性

陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料,其硬度大多在1100HV以上。陶瓷的抗壓強度較高,但抗拉強度較低,塑性和韌性很差。

熱特性

陶瓷材料一般具有高的熔點(大多在1500℃以上),且在高溫下具有極好的化學穩定性;陶瓷的導熱性低于金屬材料,陶瓷還是良好的耐高溫材料。同時陶瓷的線膨脹系數比金屬低,當溫度發生變化時,陶瓷具有良好的尺寸穩定性。

電特性

大多數陶瓷具有良好的電絕緣性,因此大量用于制作各種電壓(1kV~110kV)的絕緣器件。鐵電陶瓷(鈦酸鋇BaTiO3)具有較高的介電常數,可用于制作電容器,鐵電陶瓷在外電場的作用下,還能改變形狀,將電能轉換為機械能(具有壓電材料的特性),可用作擴音機、電唱機、超聲波儀、聲納、醫療用聲譜儀等。少數陶瓷還具有半導體的特性,可作整流器。

化學特性

陶瓷材料在高溫下不易氧化,并對酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。

光學特性

陶瓷材料還有獨特的光學性能,可用作固體激光器材料、光導纖維材料、光儲存器等,透明陶瓷可用于高壓鈉燈管等。磁性陶瓷(鐵氧體如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵芯、大型計算機記憶元件方面的應用有著廣泛的前途。

1. 氧化鋁——高性價比(陶器)

陶是一種多孔而不透明的陶瓷品種。與?;胪该鞔善鞑煌?,它需要上釉來防水以盛放液體。盡管它不是特別堅硬,密度不如瓷和瓷土,而且更容易碎裂,陶土所具有的優點就是,它在低溫炙燒中不易變形,在生產加工中穩定性高。

材料特性:一般燒結溫度低于1200攝氏度;烘燒過程中比瓷器變形小;加工工藝多種多樣;成本低;比瓷器易碎。

典型用途:材料適用范圍廣,從大型衛具到杯碟產品。


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2. 氧化鋯——耐磨損

氧化鋯是另外一種高性能陶瓷原料。氧化鋯的使用范圍之所以超過氧化鋁,是因為它堅韌的特性使其更易抵抗破裂,氧化鋯的顆粒較細小,這樣使得由它制成的產品表面更為圓潤,也使其適用于制作刀具、活塞、軸承產品,甚至是華麗的首飾制品。

超精細氧化鋯或碳化鈦粉可用于手表的生產。這些粉末在壓制成型后,再在1450攝氏度的溫度進行燒結,再用鉆石沙拋光使其表面更為光亮、更具金屬感。

材料特性:極佳的強度及斷裂韌性;超硬,超耐磨性;化學穩定性極佳;耐高溫;致密;低導熱性(是氧化鋁的20%)

典型用途: 這些先進陶瓷材料被用于手表之后,它的表面光滑型和所具有的堅韌性,使得氧化鋯成了制作切割道具及廚房刀具完美的陶瓷原材料。

3. 氮化硅——超強耐壓

氮化硅是世界上最硬的三種材料之一。它的硬度僅次于金剛石和立方氮化硼。氮化硅于60年代被一群工程師在尋找能經受噴氣發動機內部惡劣運行環境的材料時發現。

陶瓷非常堅硬,具有極佳的耐磨損耗性能和壓縮性能,而氮化硅則是陶瓷中最具這種特性的材料之一,它呈深灰色或黑色,拋光后具有鏡面般光潔的表面。50年代的科幻小說作家曾經幻想過由氮化硅制成可以飛的杯子。

材料特性:摩擦力比鋼低80%;比鋼堅硬3倍;比鋼輕60%;運轉時溫度比鋼低。

典型用途: 常用于航天飛機的主引擎、軍用導彈、陀螺儀。氮化硅的超硬度使其成為諸如海洋的魚卷軸、自行車賽車、滑冰鞋、溜冰板等產品中軸承的主要材料。

4. 石英材料

石英是一種萬能的材料,它在光學上的應用有壓電體和手表,石英還具有極佳的物理性能和裝飾性。最為世界上資源最豐富的礦物之 一,良好的硬度和美觀性使其成為制作工作臺面的材料,這是它的 主要用途之一。

材料特性:硬度極高;色彩一致性好;無孔;耐久性能極佳;耐熱;耐污

典型用途:大量應用于商用及家用產品的外觀材料。在商業應用領域中,包括墻壁夾層、工作臺表面、前臺桌、酒吧料理臺、實驗臺、廚房料理臺及沖淋圍屏。

5. 氮化硼

氮化硼雖然在化妝品中的用量不多,通常在化妝品中只添加了3%到10%的硼,但這些成分能較好地附著在皮膚上,讓肌膚看起來顯得更為嬌嫩、潤滑。

各種不同等級的氮化硼被應用于大量迥然不同的產品當中。和金剛石、氮化硅一樣,立方氮化硼晶體也是世界上最堅硬的材料之一,是制作切割工具的極佳材料。

氮化硼分為兩類型:一類是同石墨類似的具有耐高溫特性的六方氮化硼,以其光滑、柔細的特性為人所知;另一類是立方氮化硼,它則具有極佳的硬度,通常被用于切割、研磨及鉆孔。

材料特性:絲般光滑;極佳的附著性;有各種級別產品,可廣泛應用于大量產品;不可轉化性;良好的潤滑性;化學性質不活潑;無毒

典型用途: 高純度的氮化硼粉末可用于如粉底霜、口紅、眉筆等化妝品中。它良好的潤滑特性使其在很多的原料及工業生產加工中將摩擦減到最小。


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