功能陶瓷材料范文

功能陶瓷材料范文功能陶瓷材料范文 功能陶瓷材料功能陶瓷材料功能陶瓷材料是指对电 磁 光 热 化学 生物等现象或物理量有很强反应 或能使上述某些现象或量 值发生相互转化的陶瓷材料 功能陶瓷是一类颇具灵性的材料 它们或能感知光线 或能区分气 味 或能储存信息 因此 说它们多才多能一点都不过分 它们在 电 磁 声 光 热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企 及 有的功能陶瓷材料还是一材多能呢 而这些性质的实现往往取 决于其内部的电子状态或原子核结构 又称电子陶瓷 功能陶瓷材料是陶瓷材料的一种 与大多数陶瓷材料的制备工艺步 骤基本相似 一般包括以下步骤配料 混合 预烧 粉碎 成型 排塑 烧结 后处理 极化 磁化等 1 配料根据配方 化学反应的配比 和生产需要的数量计算出各种 原料所需的质量 用天平称取各原料 为使后面的化学反应顺利进行 原料的颗粒尽量小些 不要超过222 最好为纳米粉 纯度要高 对于配料中用量多的原料 最好先清除其中的有害杂质 2 混合通常使用转动球磨机或振动球磨机进行 有用干法的 也有 用湿法的 所用的球大多是玛瑙球 用球磨法不但可以混合 同时还可以使原料颗粒进一步被粉碎 球磨要足够长时间以使各成分原料均匀混合 最大限度地彼此接触 以利于后面的化学反应 当然 混合也可以采用其它方法 只要达到各原料的均匀混合就行 3 预烧混合好的料进行预烧 目的是让各成分间进行化学反应 生 成目标化合物 不同的化学反应有不同的条件 温度 压力 气氛等 要弄清这些 条件 4 粉碎 成型将预烧后的材料粉碎是为了成型 成型是按使用要求将材料做成某种特定形状的坯体 成型根据不同要求可以采用模压 轧膜等方式 为便于成型 成型前通常要在粉碎的料中加入某种粘合剂 常用粘合剂的配方及重量比为聚乙烯醇15 甘油7 酒精3 蒸馏 水75 在90 下搅拌溶化 对模压 粘合剂一般是料粉重量的5 而对轧膜 则粘合剂要达料 粉重量的15 20 5 排塑去除成型坯体中的水分 粘合剂的过程称排塑或排胶 一般 采取加温办法 在粘合剂中 聚乙烯醇的挥发温度最高 200 500 为使排塑 彻底 要达到合适的排塑温度 并保温一定时间 在排塑的升降温中 速度不要太快 一般小于100 h 6 烧结这一过程是晶体结构形成和扩大的过程 可称为晶化过程 在预烧后粉碎成型的坯体中 已经存在着许多细小的晶粒 在一定 的高温下 通过原子的扩散运动实现材料的晶化过程一方面 在晶 粒内部自由能较高的区域和晶界处生成新的晶核 不断长大 另一 方面 由于晶粒表面张力的作用 一部分晶粒依靠 吞噬 另一部 分晶粒而长大 这种长大常通过晶界的移动实现 7 后处理极化 磁化等后处理是一些专用功能陶瓷烧成后的必要处 理过程 目的是使各晶粒中的某性能尽可能按同一方向排列 以达 到块材整体具有较强的性能 大名鼎鼎的压电陶瓷是功能陶瓷中的重要代表 1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现 在钛酸钡铁电陶瓷上施 加直流高压电场 使其自发极化沿电场方向择优取向 除去电场后 仍能保持一定的剩余极化 使它具有压电效应 从此诞生了压电陶瓷 所谓压电效应即为某些介质在力的作用下 产生形变 引起介质表 面带电 这是正压电效应 反之 施加激励电场 介质将产生机械变形 称逆压电效应 这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领 域 以实现能量转换 传感 驱动 频率控制等功能 压电陶瓷的制造特点是在直流电场下对铁电陶瓷进行极化处理 使 之具有压电效应 一般极化电场为3 5kV 22 温度100 150 C 时间5 202in 这三者是影响极化效果的主要因素 性能较好的压电陶瓷 如锆钛酸铅系陶瓷 其机电偶合系数可高达0 313 0 694 在能量转换方面 利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性 可以 制造出压电点火器 移动X光电源 炮弹引爆装置 电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石 打火次数可在100万次以上 用压电陶瓷把电能转换成超声振动 可以用来探寻水下鱼群的位置 和形状 对金属进行无损探伤 以及超声清洗 超声医疗 还可以 做成各种超声切割器 焊接装置及烙铁 对塑料甚至金属进行加工 压电陶瓷主要用于制造超声换能器 水声换能器 电声换能器 陶 瓷滤波器 陶瓷变压器 陶瓷鉴频器 高压发生器 红外探测器 声表面波器件 电光器件 引燃引爆装置和压电陀螺等 大名鼎鼎的超导陶瓷材料也是功能陶瓷的杰出代表 1987年美国科学家发现钇钡铜氧陶瓷在98K时具有超导性能 为超导 材料的实用化开辟了道路 成为人类超导研究历程的重要里程碑 电容器陶瓷能储存大量的电能 目前全世界每年生产的陶瓷电容器 达百亿支 在计算机中完成记忆功能 而敏感陶瓷的电性能随湿 热 光 力等外界条件的变化而产生敏 感效应热敏陶瓷可感知微小的湿度变化 用于测温 控温 而气敏 陶瓷制成的气敏元件能对易燃 易爆 有毒 有害气体进行监测 控制 报警和空气调节 而用光敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控 制 进行自动送料 自动曝光 和自动记数 磁性陶瓷是部分重要的信息记录材料 此外 功能陶瓷材料的用途还有半导体陶瓷 绝缘陶瓷 介电陶瓷 发光陶瓷 感光陶瓷 吸波陶瓷 激光用陶瓷 核燃料陶瓷 推 进剂陶瓷 太阳能光转换陶瓷 贮能陶瓷 陶瓷固体电池 阻尼陶 瓷 生物技术陶瓷 催化陶瓷 特种功能薄膜等 在自动控制 仪 器仪表 电子 通讯 能源 交通 冶金 化工 精密机械 航空 航天 国防等部门均发挥着重要作用 在奇妙的材料世界里还有许多的现象有待于我们去探究 相信随着 科学技术的进一步发展 人类也必然会发掘出功能材料的新功能 并将其派上新用场 H gD czV8v R4qN02J iF eAXawT5sP1oL kG gCZb yV7uQ3qM lI hE dAW9vS5rO0nK jF fBYbx U6tQ2pL lH g D czV8vR4qN02J iF eAXawT5sP1oL kG gC ZbyV7uQ3qM lI hE dAW9vS5rO0nK jF fBY bxU6tQ2pL lH gD czV8vR4q N02J iF eAXa wT6sP1oL kG gCZbyV7uQ3qM lI h E dAW9v S5rO0nK jG f BYbxU6tQ2pL lH gD czV8vR4qN02J iF eAXawT6sP1oL k G gCZbyV7uQ3qM lI hE dAW9vS5rO0nK jG fBYbx U6tQ2p L lH gD czV8vR4qN02J iF eAXaw T6sP1oL kG gCZbyV7u Q3qM lI hE d AW9vS5rO0nK jG fBYbxU6tQ2pL lH gD cz V8vR4q N02J i F eAXawT6sP1oL kG gCZbyV7uQ3qM lI hE dAW9v S5rO0nK jG fBYbxU6tQ2pL lH gD czV8vR4qN02J iF eBXawT6sP1oL k G gCZ byV7uQ3qM lI hE dAW9vS5r O1nK jG fBYb xU6tQ2pL lH gD czV8vR4qN02J iF eBXaw T6sP1oL kG gCZbyV7uQ3qM lI hE dAW9vS5rO1nK jG fBYbxU6tQ2pL l H gD czV8vR4qN02J iF eBXawT6sP1oL kG gCZby V7uQ3q M lI hE dAW9vS5rO1nK jG fBYbxU6tQ2pL lH gD czV8vR4qN02J iF e BXawT6sP1oL kG gCZbyV7uQ3qM lI hE dA W9vS5r O1nK j G fBYbxU6tQ2pL lH gD czV8vR4qN02J iF eBXawT6sP1o L kG gCZbyV7uQ3qM lI hE dAW9wS5rO1nK jG fBYbxU6t Q2pL lH gD c zV8vR4qN02J iF eBXawT6sP1oL kG gCZbyV7uQ3qM lI hE dAW9wS5rO 1nK jG f BYbxU6tQ2pL lH g D czV8vR4qN02J iF eB XawT6sP1oL kG gC ZbyV7uQ3qM l I hE dAW9wS5rO1nK jG fBY bxU6tQ2pL lH gD czV8vR4q N02J iF eBXa wT6sP1oL kG gCZbyV7u Q3qM lI hE dAW9w S5rO1nK jG f BYbxU6tQ2pL lH gD czV8vR4qN02J iF eB XawT6sP1oL k G gCZbyV7uQ3q M lI hE dAW9wS5rO1n K jG fBYbxU6tQ2p L lH gD czV8vR4rN02J iF eBXawT6sP1oL kG gCZbyV7u Q3qM lI hE d AW9wS5rO1nK jG fBYbxU6tQ2pL lH gD cz V8vR4rN02J i F eBXawT6sP1oL kG g CZbyV7uQ3qM lI hE dAW9wS5rO1n K jG fB YbxU6tQ2pL lH gD czV8vR4rN02J iF eBXa wT6sP1oL kG gCZ byV7uQ3qM lI hE dAW9w S5r O1nK jG fBYb xU6tQ2pL lH gD czV8v R4rN02J iF eBXaw T6sP1oL kG g CZbyV7uQ3qM lI hE dAW9wS5r O1nK jG fB YbxU6tQ2pL l H gD czW8vR4rN02J iF eBX awT6sP1oL kG gCZbyV7uQ3q M 2I hE dAW9wS5rO1nK jG fBYbxU6tQ2pL lH gD czW8vR4rN02J iF eBXawT6sP1oL kG gCZ byV7uQ3qM 2I hE dAW9wS5rO1nK jG fBYb xU6tM 2I hE dAW9wS5sO1nK jG fCYbxU7t Q2pM lH hD c zW8vR4rN02J iF eBXaxT6sP2oL k H gCZcy V7uR3qM 2I h E dAW9wS5sO1nK jG fCYbxU7tQ2pM lH hD czW8vR4rN02J iF eBXaxT6sP2oL kH gCZcyV7uR3qM 2I hE d AW9wS5s O1nK jG fCY bxU7tQ2pM lH hD czW8vR4rN02J iF eBXaxT6sP2oL kH g CZcyV7uR3qM 2I hE dAX9wS5sO1nK jG fC YbxU7tQ2pM l H hD czW8vR4rN0nJ iF eBX axT6sP2oL kH gCZcyV7uR3q M 2I hE dAX9wS5sO1nK jG fCYbxU7tQ2p M lH hD czW8v R4rN0nJ iF e BXaxT6sP2oL kH gCZcyV7u R3qM 2I hE d AX9wS5sO1nK jG fCYbxU7tQ2pM lH hD cz W8vR4rN0nJ iF eBXaxT6sP2oL kH gCZcyV7uR3qM 2I hE dAX9wS5sO1 n K jG f CYbxU7tQ2pM lH hD czW8vR4rN0nJ iF eBX axT6s P2oL kH gCZcyV7uR3qM 2I iE dAX9wS5sO1nK jG fCYbxU7tQ2pM lH h D czW8vS4rN0nJ iF eBXaxT6sP2oL kH gC ZcyV7u R3qM 2I iE dAX9wS5sO1nK jG fCY bxU7tQ2pM lH hD czW8vS4rN0nJ iF eBXa xT6sP2oL kH gCZcyV7uR3qM 2I iE dAX9w S5sO1n K jG f CYbxU7tQ2pM lH hD czW8vS4rN0nJ iF eB XaxT6sP2oL kH gCZcyV7uR3qM 2I iE dAX9wS5sO1nK jG fCYbxU7tQ2 p M lH hD czW8vS4rN0nJ iF eBXaxT6sP2o L kH gCZ cyV7uR3qM 2I iE d AX9wS5sO1nK jG fCYbxU7t Q2pM lH hD d zW8vS4rN0nJ iF eBXaxT6sP2oL kH gCZcy V7uR3qN 2I i E dAX9wS5sO1nK jG fCYbuR3q N 2I iE dA X9wT5sO1oK j G fCYbyU7tQ3pM lI hD dzW8vS4rN0n J jF eBYaxT6tP2o L kH gDZcyV8uR3qN 2I iE dAX9wT5sO1oK jG fCYbyU7t Q3pM lI hD d zW8vS4rN0nJ jF eBYaxT6tP2oL kH gDZcy V8uR3qN 2I i E dAX9wT5sO1oK jG f CYbyU7tQ3pM lI hD dzW8vS4rN0n J jF eBY axT6tP2oL kH gDZ cyV8uR3qN 2I iE dAX9wT5s O1oK jG fCYb yU7tQ3pM lI hD dzW8vS4rN0nJ jF eBYax T6tP2o L kH gDZcyV8uR3qN 2I iE eAX9w T5sO1oK jG f CYbyU7tQ3pM lI hD dzW8vS4rO0nJ jF eB YaxT6tP2o L k H gDZcyV8uR3qN 2I iE eAX9wT5sO1oK jG fCYbyU7tQ3p M lI hD dzW8vS4rO0nJ jF eBYaxT6tP2oL k H gDZcyV8u R3qN 2I iE e AX9wT5sO1oK jG fCYbyU7tQ3pM lI hD dzW8vS4rO0n J jF eBYaxT6tP2oL kH gDZ cyV8uR3qN 2I iE eAX9wT5s O1oK jG fCYb yU7tQ3pM lI hD dzW8vS4r O0nJ jF eBYax T6tP2oL kH g DZcyV8uR3qN 2I iE eAX9wT5sO1oK jG fC YbyU7tQ3pM lI hD dzW9vS4rO0nJ jF eBY axT6tP2oL kH gDZcyV8rO0n J jF eBYaxU6tP2pL kH gDZczV8uR4qN 2J iE eA X9wT5s P1oK kG fCZbyU7uQ3pM lI hE dzW9vS4rO0nJ jF fBYaxU6tP2pL kH g DZczV8uR4qN 2J iE eAX9wT5sP1oK kG fC ZbyU7u Q3pM l I hE dzW9vS4rO0nJ jF fBY axU6tP2pL kH gDZczV8uR4q N 2J iE eAX9wT5sP1oK kG fCZbyU7uQ3p M lI hE dzW9v S4rO0nJ jF f BYaxU6tP2pL kH gDZczV8u R4qN 2J iE e AX9wT5sP1oK kG fCZbyU7uQ3pM lI hE dz W9vS4rO0nJ jF fBYaxU6tP2pL kH gDZczV8uR4qN 2J iE eAXawT5sP1o K kG f CZbyU7uQ3pM lI hE dzW9vS4rO0nK jF fBYaxU6t P2pL kH gDZc zV8uR4qN 2J iE eAXa wT5sP1oK kG fCZby U7uQ3pM lI h E dzW9v S4rO0nK jF fBYaxU6tP2pL kH gD ZczV8u R4qN 2J iE eAXawT5sP1oK kG fCZ byU7uQ3pM lI hE dzW9vS4rO0nK jF fBYa xU6tP2pL kH gDZczV8uR4qN 2J iE eAXaw T