陶瓷材料基本知识课件

第三节陶瓷材料基本知识第四军医大学口腔医学院口腔材料教研室第三节陶瓷材料基本知识第四军医大学口腔医学院2

陶瓷概述（Introductiontoceramicmaterials）

一、陶瓷简介二、陶瓷的结构三、普通陶瓷四、特种陶瓷五、陶瓷的性能2陶瓷概述 一3一、陶瓷简介粉体坯体陶瓷成型烧结1.陶瓷的定义以粘土、长石、石英为主要原料，经过粉碎、混炼、成型、煅烧等制作的产品。广义陶瓷：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料。3一、陶瓷简介粉体坯体陶瓷成型烧结1.陶瓷的定义广义陶瓷：用42.发展概况陶瓷是我国古代劳动人民的伟大发明之一。

china：陶瓷；中国

china:昌南镇42.发展概况陶瓷是我国古代劳动人民的伟大发明之一。5

我国是陶瓷生产大国，日用陶瓷、建卫陶瓷产量均为世界第一，占世界产量的2/3。我国又是陶瓷出口大国，2009年出口金额为56.78亿美元，出口170多个国家。出口额占世界整个行业的40%，其中佛山占60%。5我国是陶瓷生产大国，日用陶瓷、建卫陶瓷产量均为世界6先进陶瓷材料6先进陶瓷材料7SiO2Al2O3R2O+RO

65～757～304～333.主要化学组成（质量%）7SiO2Al2O384.陶瓷的结构陶瓷材料的结合键离子晶体-以离子键结合的晶体。金属氧化物。

MgO、Al2O3、ZrO2共价晶体-以共价键结合的晶体。

金刚石、SiC、Si3N4、BN84.陶瓷的结构陶瓷材料的结合键9陶瓷材料的相组成陶瓷一般是多相多晶材料。由晶体相、玻璃相、气相组成。9陶瓷材料的相组成陶瓷一般是多相多晶材料。由晶体相、玻璃相、10晶体相陶瓷材料最主要的组成相主晶相氧酸盐（硅酸盐、钛酸盐）、氧化物、非氧化物10晶体相陶瓷材料最主要的组成相11玻璃相

玻璃相是陶瓷材料的原子不规则排列的组成部分，其结构类似于玻璃。积极作用：填充晶体之间的空隙，提高材料的致密度；降低烧结温度；阻止晶型转变、抑制晶粒长大。不利影响：降低陶瓷强度和耐热性能。11玻璃相玻璃相是陶瓷材料的原子不规则排列的组成12云母玻璃陶瓷中的玻璃相12云母玻璃陶瓷中的玻璃相13气相

陶瓷气孔主要是坯体各成分在加热过程中发生物理、化学作用所生成的空隙。气孔对陶瓷的性能是不利的，它降低材料的强度，是造成裂纹的根源。

13气相陶瓷气孔主要是坯体各成分在加热过程中发生物理14二硅酸锂玻璃陶瓷中的气孔植骨用多孔陶瓷14二硅酸锂玻璃陶瓷中的气孔植骨用多孔陶瓷15日用瓷建卫瓷工业瓷三、普通陶瓷(traditionalceramics)普通陶瓷以天然硅酸盐(粘土、石英、长石)为原料烧成的制品。普通陶瓷的分类15日用瓷三、普通陶瓷(traditionalceram161.日用瓷餐具瓷茶具瓷161.日用瓷餐具瓷172.建卫瓷内墙砖-建筑瓷卫浴瓷172.建卫瓷内墙砖-建筑瓷183.工业瓷电瓷绝缘子微孔陶瓷过滤板183.工业瓷电瓷绝缘子微孔陶瓷过滤板19陶吧19陶吧20四、特种陶瓷(advancedceramics)结构陶瓷功能陶瓷以非硅酸盐类化合物或人工合成化合物为原料烧成的制品。特种陶瓷特种陶瓷的分类20四、特种陶瓷(advancedceramics)21氧化物结构陶瓷Al2O3ZrO2

碳化物结构陶瓷SiCC氮化物结构陶瓷Si3N41.结构陶瓷结构陶瓷的种类21氧化物结构陶瓷Al2O3ZrO21.结22特点：化学稳定性好、抗氧化性强、熔融温度高、高温强度高。氧化铝氧化锆氧化物结构陶瓷22特点：氧化铝氧化锆氧化物结构陶瓷23Al2O3陶瓷的性能特点及应用强度高、硬度高：机械加工磨料、磨具熔点高、抗腐蚀：耐火材料优良的化学稳定性：坩埚人体关节优良的光学特性：透光材料纳蒸汽灯管23Al2O3陶瓷的性能特点及应用强度高、硬度高：24氧化铝坩埚透明氧化铝24氧化铝坩埚透明氧化铝25SiC陶瓷性能特点：高硬度、高的高温强度、高导热性、抗蠕变性好、抗酸和金属熔体、不抗碱应用：高温结构材料发动机、喷管等。25SiC陶瓷性能特点：高硬度、高的高温强度、高导热性、抗蠕26碳化硅陶瓷轴承碳化硅耐腐蚀潜水泵26碳化硅陶瓷轴承碳化硅耐腐蚀潜水泵272.功能陶瓷功能陶瓷的种类光学陶瓷光纤激光晶体材料生物陶瓷人工关节口腔陶瓷272.功能陶瓷功能陶瓷的种类光学陶瓷光纤激光晶体材料28光学陶瓷光纤激光晶体材料28光学陶瓷光纤激光晶体材料29生物陶瓷人工关节口腔陶瓷29生物陶瓷人工关节口腔陶瓷30五、陶瓷材料的性能

(一)

力学性能硬度陶瓷的硬度很高-1000Hv~1500Hv

（普通淬火钢-500~800Hv）。刚度陶瓷的刚度很高-刚度反映其化学键能

30五、陶瓷材料的性能31强度理论强度高-离子键和共价键实际强度要较理论强度低-组织的不均匀性，内部杂质和各种缺陷晶粒越细，强度越高。高温强度、高温抗蠕变能力、抗氧化性优于金属材料-常用于高温材料(一)

力学性能31强度(一)

力学性能32(一)

力学性能强度特点：

压缩强度远高于拉伸强度。表长石烤瓷材料主要机械性能机械性能数值范围压缩强度(MPa)345拉伸强度(MPa)34.632(一)

力学性能强度特点：表长石烤瓷材料主要机械性33塑性和韧性陶瓷的塑性和韧性较低，无塑性变形，脆性断裂-陶瓷最大的弱点。断裂的原因：陶瓷内部和表面所产生的微裂纹，在受到外应力时快速扩展。(一)

力学性能33塑性和韧性(一)

力学性能34陶瓷材料的热膨胀系数小，这是由于晶体结构和化学键决定的。一般为10-5~10-6/K。（二）陶瓷的热学性能熔点陶瓷由离子键和共价键结合，具