陶瓷材料之应用与制程

陶瓷材料之應用與製程

ApplicationsandFabricationofCeramics

國立高雄應用科技大學機械工程系林明宏

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陶瓷材料之簡介與應用國立高雄應用科技大學機械工程系

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陶瓷定義在材料的領域中，大致可以分成三個部份，即金屬、高分子、與陶瓷。陶瓷其實是一個廣泛的定義，泛指需高溫處理或致密化的非金屬無機材料，包括矽酸鹽、氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硼化物等等。國立高雄應用科技大學機械工程系

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陶瓷材料陶瓷材料就組成而言，可分為傳統陶瓷及精密陶瓷。傳統陶瓷指利用黏土，長石[(K,Na)2Al2O36SiO2]，石英所做成的三軸胚體,這類陶瓷多用在我們日常生活之中，如:碗，盤，衛浴等用品。精密陶瓷是指用純度高,組成確定的陶瓷原料，在高度控制下所做成的陶瓷產品，這類產品有氧化鋁，氧化鋯，氮化矽，碳化矽及鈦酸鋇等所做成的產品，目前已漸漸的用在工程上。

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陶瓷材料特性高彈性係數/重量比值高硬度、耐磨耗高壓縮強度/重量比值低介電損失係數具寬廣的熱傳導係數低熱膨脹係數高溶點、耐高溫具化學穩定性、耐腐蝕大量存在地表上有些陶瓷具超導性國立高雄應用科技大學機械工程系

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傳統陶瓷(TraditionalCeramics

)傳統陶瓷原料成分具有較高的變異性，化學成分不均勻，具有複雜的顯微結構。作為一般生活用的器皿或觀賞器具，無特殊的功能性要求。Applications:glass–containers,insulator,windowstructuralclayproductsandpotterycements–Portlandcement,highaluminacementrefractory–furnacelining,insulationearthware,stoneware,china,ovenware,procelainabrasives–Al2O3,SiC國立高雄應用科技大學機械工程系

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傳統陶瓷國立高雄應用科技大學機械工程系

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精密陶瓷(Advancedceramics

)發展於二次大戰後

所謂精密陶瓷，是採精製的高純度無機材料為原料，利用各種化學或物理方法精確控制組成及均勻度，再以乾式壓製、鑄漿、或射出成形等方法成形後，經過精確的反應及燒結步驟，使其顯微結構與物性、化性達到一定標準，再經過加工製成具有卓越機能的成品。它具有堅硬、耐磨、耐壓、耐高熱、耐酸、耐鹼等持久的特性，並具有相當優異的光、電磁、熱功能以及生物相容性。

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結構陶瓷之應用國立高雄應用科技大學機械工程系

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陶瓷刀耐磨損、耐腐蝕，不易殘留異味

高速軸承氮化矽陶瓷轉子結論結構陶瓷主要利用陶瓷材料優越的力學性能，尤其是高溫力學性能，特別適用於高溫、高壓等工業環境。結構陶瓷廣泛應用的主要障礙是高脆性和材料性能的分散性。為克服這些缺陷，需開展結構陶瓷的緻密化技術（如熱壓燒結、熱均壓燒結）、細晶化技術（如納米陶瓷）、複合技術（如顆粒增強、晶鬚增強、纖維增強、納米複合）的研究開發，為新一代結構陶瓷奠定基礎。

功能陶瓷主要利用陶瓷材料的物理性能和複合物理性能，應用範圍很廣，如電子陶瓷、傳感器陶瓷、信息記錄介質及其保護材料、導電陶瓷、高溫超導體、生物陶瓷等。功能陶瓷對材料的要求主要是高純度，而高成本是限制高