陶瓷材料的分类应用及其发展前景.doc

陶瓷材料的分类应用及其发展前景 摘要：根据陶瓷的不同结构性质对陶瓷产品进行分类，并分别对其用途进行阐述，通过对各种类型的陶瓷性能和在不同领域内的应用的总结，来对陶瓷产业的未来发展进行展望。关键词：陶瓷材料 分类 性能 应用 发展前景前言：陶瓷作为如今生活中应用越来越广泛和频繁的材料，其种类和应用方向也被越来越明细的分类。而且其发展方向和前景也越来越受到重视。在这篇论文中我将通过借鉴一下查阅的资料等发表一下自己对这方面还不太成熟的看法，希望我对这方面的总结能对阅读这篇论文的人有些意义。首先我们可以按不同的分类标准将陶瓷产品进行分类； 普通陶瓷：建筑陶瓷：包括有瓷质砖、锦砖、细炻砖、仿石砖、彩釉砖、劈离砖和釉面砖等。产品具有良好的耐久性和抗腐蚀性，其花色品种及规格繁多（边长在5cm100cm间），主要用作建筑物内、外墙和室内、外地面的装饰。 卫生陶瓷及卫浴产品 ：包括有洗面器、便器、淋浴器、洗涤器、水槽等。该类产品的耐污性、热稳定性和抗腐蚀性良好，具有多种形状、颜色及规格，且配套齐全，主要用作卫生间、厨房、实验室等处的卫生设施。除此之外，还有搪瓷浴缸、压克力浴缸、浴室等卫浴产品。美术陶瓷：包括有陶塑人物、陶塑动物、微塑、器皿等。产品造型生动、传神，具有较高的艺术价值，款式及规格繁多。主要用作室内艺术陈设及装饰，并为许多收藏家所珍藏。园林陶瓷 ：包括有中式、西式琉璃制品及花盆等。产品具有良好的耐久性和艺术性，并有多种形状、颜色及规格，特别是中式琉璃的瓦件、脊件、饰件配套齐全，用作园林式建筑的装饰。 日用陶瓷 ：包括有细炻餐具、陶质砂锅。产品热稳定性好，基本没有铅、镉溶出，具有多种款式及规格，主要作餐饮、烹饪用具。 陶瓷机械 ：包括有球磨机、喷雾干燥塔、压砖机、辊道窑等建筑陶瓷生产用成套设备。电工陶瓷： 绝缘器件等。化工陶瓷： 试验器皿、耐热容器、管道、设备等。特种陶瓷：氧化物陶瓷：氧化物陶瓷种类繁多，在陶瓷家族中占有非常重要的地位。最常用的氧化物陶瓷是用Al2O3、SiO2、MgO、ZrO3、CeO2，CaOCr2O3及莫莱石(3Al2O3.2SiO4)和尖晶石(MgAl2O3)等。陶瓷中的Al2O3和SiO2相当于金属材料中的钢铁和铝合金一样被广泛应用，表11.1中列出了一些氧化物陶瓷硅酸盐亦属氧化物系列。如ZrsiO4。Call已等，还有复合氧化物如BaT吗、CgyiO；等。 碳化物陶瓷：碳化物陶瓷般具有比氧化物更高的熔点。最常用的是碳化硅、碳化硼。碳化物陶瓷在制备过程中应有气氛保护。 氮化物陶瓷：氮化物中应用最广泛的是氮化硼，它具有优良的综合力学性能和耐高温性能。另外，AI筹氮化物陶瓷的应用也日趋广泛。最近刚刚出现的C3N4，可望其性能超过Si3O4。 通过对分类的总结，我们也可以分别讨论陶瓷产品的性质。例如：日用陶瓷要求白度，光洁度，热稳定性，机械强度。 建筑陶瓷要求强度，热稳定性。 电工陶瓷要求强度，介电性能和热稳定性。 化工陶瓷要求耐腐蚀性。所以我们可以对其进行一下总结。1. 硬度：是各类材料中最高的。2. 刚度：是各类材料中最高的。耐压、抗弯、不耐拉。3. 塑性：在室温内几乎没有塑性。4. 韧性大，脆性差。（最大缺点）5. 热膨胀性低，导电性差。（多为较好的绝热材料）6. 热稳定性：即抗热振性，较低。7. 化学稳定性：耐高温，耐火，不可燃烧，抗蚀。8. 导电性：大多数是良好的绝缘体，同时也有一些半导体。由于陶瓷产品具有不同的性能，所以应用领域具有不同的侧重。第一部分：陶瓷装修应用趋势优秀的设计会带给家居更美好的体验，优秀的瓷砖会赋予空间全新的独到气质。无论是陶瓷和石材的跨界力作卓远健康石材,还是高贵而不矜持的兴辉石立方玻化砖，都正诠释着卓越设计和巅峰品质的完美结合。1、新仿石主义：仿石效果再升级天然石材神韵与美玉气质共舞2、新环保主义：材料环保，无辐射等放射性污染，并且易洁、抗污，维护洁净环境3、新复古主义：传承经典文化，承载历史渊源，感受岁月永恒4、新立体主义：立体化表面装饰效果第二部分：功能陶瓷功能陶瓷作为功能材料用来制造功能器件，主要使用其物理性队如电磁性能、热性能、光性能、生物性能等。例如铁氧体铁电陶瓷主要使用其电磁性能用来制造电磁元件，介电陶瓷用来制造电容器，压电陶瓷用来制作位移或压力传感器固体电解质陶瓷利用其离子传身特性可以制作氧探测器生物陶瓷用来制造人工骨骼和人工牙齿等。超导材料和光导纤维也属于功能陶瓷的范畴。 值得提出的是，上述分类也是相对的而不是绝对的，结构陶瓷和功能陶瓷有时并无严格界限，对于某些陶瓷材林二者兼而有之。加压电陶瓷。虽然可将它划分为功能陶瓷之列，但对其力学性能，如杭区强度、韧性、硬度、弹性模量亦有一定的要求。首先必须有足够的强度，在承受E力时不致破坏，才能实现共压电特性。另外如高温结构陶瓷或航天器防热部件用抗热震耐烧依陶瓷，虽属结构陶瓷之列但抗热展性不但决定于它本身的强度、韧性、模量，而且导热系数、热膨胀系数也与力学性能一样，对抗热震性有着十分重要的影响。耐腐蚀性是化工陶瓷(如耐酸泵)的重要性能，但要求必须具有定的力学性能，才能满足承我要求。超导材料就是因为脂性大，做成导线困难因而目前尚不能进入实际应用阶段。综上所述，不论是结构陶瓷还是功能陶瓷，力学性能是陶瓷材料的最基本性能只不过是不同用途对力学性能要求的高低不同而已。 第三部分：结构陶瓷结构陶瓷作为结构材料用来制造结构零部件主要使用其力学性能。加强度、韧性、硬度、模量、耐磨性、耐高温性能(高温强度、抗热震性、耐烧蚀性)等。上面讲到的核化学成分分类的四种陶瓷大多数均为结构陶瓷。如 AjZQ石3N4、Z戏都是力学性能优越的代表性结构陶瓷材料。但陶瓷产品也存在一些问题：首先就是运输问题：对于陶瓷工艺品这样的易碎品，需要尽可能降低运输流通过程对产品造成的损坏，运输包装或者称缓冲包装在这里所起的作用非常关键。现有运输包装的主要形式有： 外包装 外包装是保护易碎品免受损坏的有效方法。通常要求易碎品外包装应具有一定的抗压强度和抗戳穿强度，可以保护易碎品在正常的运输和仓储码垛条件下完好无损。 最典型和最常用的易碎品外包装是瓦楞纸箱。部分大而重的易碎品采用蜂窝纸板包装箱，部分较轻或本身抗压 强度较高的产品如玻璃空罐等，在使用托盘运输时，采用缠绕薄膜包装代替瓦楞纸箱。 无论何种易碎品外包装件，都应在四个侧面的左上角处，标上“易碎品”字样和相应的图案。 瓦楞纸箱 瓦楞纸箱是目前使用量最大的运输包装容器。常用的易碎品外包装用瓦楞纸箱由三层或五层瓦楞纸板制成。 瓦楞纸板一般有A、B、C、E四种楞型，A、B、C楞型瓦楞纸板均可制作易碎品外包装用纸箱。区别在於A型楞较高、较稀疏，抗压强度较低，B型楞较低、较密，抗压强度较高，C型介于二者之间。选择不同的楞型或不同层数的纸板制作纸箱，主要是依据内装物的重要性和对抗压强度的要求。 以往由于中国运输条件较为落后，野蛮装卸现象时有发生，国内对5层瓦楞纸箱的需求量较大，约占70%的比例。但是近年来随着中国运输条件的改善，3层瓦楞纸箱的应用比例逐年提高。并且随着销售方式的改变，很多易碎品的运输包装向销售包装靠拢。瓦楞纸箱的设计越来越复杂，印刷装璜的质量也越来越高，不少已堂而皇之地登上超市的售货架。 蜂窝纸板箱 蜂窝纸板箱是由蜂窝纸板制造而成的箱形容器。蜂窝纸板质轻、抗压、抗弯、抗剪强度高，具有良好的缓冲隔振性能，以蜂窝纸板为主体材料的包装箱有三种。一是复合材料包装箱。箱体外层使用戳穿能力强的纤维板或三合板、中层为蜂窝纸芯、内壁用草纸板粘合而成；二是全蜂窝纸板包装箱。即以蜂窝纸为夹芯，内外用箱纸板粘合而成；三是内衬型包装箱，以瓦楞纸箱作为箱体，箱内上下四壁用蜂窝纸板做衬垫，有较强的防震、抗压、保温、抗戳穿能力。现在我会根据我在网络上看到的一些相关内容来介绍一下普遍对陶瓷前景的预测和看法。利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件，变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，新剂陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域，应用前景十分广阔。参考文献：Bi0.5(Na0.96-xKxLi0.04)0.5TiO3(x=0.05,0.10)系无铅压电陶