《高温结构陶瓷》PPT课件.ppt

高温结构陶瓷,主讲人：魏宇希,,主要内容,,概述,传统上的 “陶瓷”一词是陶器和瓷器的总称。 陶瓷的定义为：凡经原料配制、坯料成型、窑炉烧成工艺制成的产品，都称为陶瓷（这也包括了粉末冶金制品）。 现代陶瓷的概念已经扩大到了所有无机非金属材料，它同金属、高聚物一起，成为现代工程材料的重要组成部分。,,概述,第一阶段 从陶器到瓷器 第二阶段 从陶瓷到先进陶瓷 （1）从天然矿物原料到高纯超细粉末 （2）制备工艺技术不断创新 （3）与陶瓷相邻学科的发展,,概述,,性能,力学性能 化学性能 热性能 电学性能,和金属材料相比较，陶瓷的弹性模量大，硬度高，抗压强度高，但脆性大，抵抗裂纹扩展的能力很低。,陶瓷的化学性能非常稳定，具有良好的抗氧化性和耐热性，此外陶瓷对酸、碱、盐和熔融的有色金属有较强的耐蚀性，不会发生老化。,陶瓷材料熔点高，热硬性可达1000；但陶瓷热膨胀 系数和导热系数小，承受温度快速变化的能力差，在 高温剧变时开裂。,大多数陶瓷是电绝缘体，随着科学技术的 发展，已经 出现了具有各种电性能的陶瓷，如半导体陶瓷、压电 陶瓷、磁性陶瓷、超导陶瓷、电光和光学陶瓷等。,,生产工艺,,生产工艺,化工原料,（釉料配方）,氧化物、金属盐、卤化物,天然矿物原料,（陶瓷原料主体）,传统矿物原料,非传统矿物原料,粘土类,长石类,钙镁质,硅质,其他,稀土金属、稀散元素、放射性矿产,工业废渣,陶瓷工业废渣,其他工业废渣,原料,,生产工艺,机械法 滚动球磨、振动球磨、搅动（高能）球磨、气流粉碎等,粉体制备,合成法 固相合成法、液相合成法、气相合成法（气相热分解法、蒸发凝聚法）,,生产工艺,原料煅烧,原料均化,造粒,塑化,预处理,,生产工艺,可塑,粉料,料浆,Text,成型,高温自 蔓延,,生产工艺,烧结 烧结是指生坯在高温加热时发生一系列物理化学变化（水的蒸发，硅酸盐分解，有机物及碳化物的气化，晶体转型及熔化），并使生坯体积收缩，强度、密度增加，最终形成致密、坚硬的具有某种显微结构烧结体的过程。,,生产工艺,,分类,氮化物耐热陶瓷,其他结构陶瓷,4,3,高温碳化物陶瓷,2,,分类,,分类,高温碳化 物陶瓷,碳化硅陶瓷,碳化硼陶瓷,碳化钛陶瓷,,分类,氮化物 耐热陶瓷,氮化硅陶瓷,氮化硼陶瓷,氮化铝陶瓷,塞隆陶瓷,,分类,二硼化锆,二硅化钼,其他结构陶瓷,,应用,坩埚、人体关节 、微波整流罩、红外线窗口、蓄电池、热电偶保护套、人体关节、坩埚、火花塞、电路外壳、高尔夫球棍头 、推杆、连杆、轴承、气缸内衬、活塞帽 、高温发热元件 、钢水桶、流钢水槽的内衬、在连续铸钢中做注口砖 、高温燃料电池固体电解质膜、钢液测氧的探测头等,,应用,,展望,为了适应节能和节省资源方面的要求，用作高温结构陶瓷的制备技术水平和性能已有了明显的提高，可是要是典型的脆性材料长期的用作高温结构材料确保其可靠性还必须进行基础技术的研究和材料特性参数的积累等工作。另外为了设计陶瓷机械部件及确定这些部件的使用方法，必须做出很大努力，以填平陶瓷材料工程学和机械工程学之间的鸿沟。 今后，先进陶瓷可用作很多领域的材料，此外，先进陶瓷与其他材料复合后也有很多用处，因此，以电工学、机械工程学、化学工程学为主题，在生物、医学等领域的专业人员配合下，从长远打算，广泛的进行研究十分重要。,thanks ！,www.themega