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文档简介

第五章结构陶瓷教学基本要求了解结构陶瓷的发展现状。了解和掌握陶瓷的增强和增韧。掌握典型的结构陶瓷。

5.0教学基本要求第五章结构陶瓷结构陶瓷利用其强度、硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐热冲击等性能，用作研磨材料、切削工具、机械密封件、耐磨机械零件等。

5.1概述第五章结构陶瓷结构陶瓷引人注目，各发达国家20多年大量投资进行研究开发是因为有望应用于热机部件。

5.1概述第五章结构陶瓷另外一个重要应用是陶瓷刀具和磨削工具。优异的性能和巨大的潜在经济效益刺激着这一新材料的开发。

燃气轮机和柴油机是汽车、飞机、轮船、坦克、发电机组等的动力来源。

5.1概述第五章结构陶瓷几十年来通过改进高温合金的耐热性能和采用新的冷却技术，使涡轮机的进口温度从500℃提高到1100℃，这已接近高温合金极限使用温度。

如用更耐高温和高温强度更高的陶瓷来作内燃机部件，可以将涡轮机的进口温度提高到1370℃，动力效率可提高到46%。

5.1概述第五章结构陶瓷陶瓷热机还有其它优点:

可以比金属转子更快加速。

成本较低。可以采用低质量燃料和合成燃料。大幅度降低成本，提高可靠性，易于维护。

5.1概述第五章结构陶瓷对军用车辆来说，节油意味增加行程，并减轻后勤的负担，车身减轻提高了机动性，体积的减小，减少了车辆的投影面，提高了生存率，冷却系统的取消使之利于在沙漠和高寒地带作战。金属发动机和陶瓷发动机的综合性能比较见表5-1。

5.1概述第五章结构陶瓷燃气轮机类型涡轮最高进口温度/℃热交换器最高温度/℃制动效率/%发动机质量/kg普通高温合金涡轮机101070526272高级高温合金涡轮机103898233166陶瓷涡轮机1370109346132表5-1金属和陶瓷汽车燃气轮机性能的比较

5.1概述第五章结构陶瓷20世纪70年代初至80年代，美、日、德等国投入大量人力物力开展了这方面研究。

陶瓷发动机试验样机已在美、日、德等国和我国制成，并成功地进行了公路试验。陶瓷发动机是结构陶瓷最大潜在市场。

5.1概述第五章结构陶瓷陶瓷刀具是结构陶瓷应用的另一广阔市场。

陶瓷刀具可以加工这些超硬超强材料，而且它的耐磨和耐热性好，其最佳切削速度比硬质合金刀具高3~10倍以上，寿命长，减少了换刀、磨刀次数，从而大大提高加工效率。

5.1概述第五章结构陶瓷传统陶瓷最大弱点是性脆，即很低断裂功，断裂韧性很差，强度也很低。结构陶瓷研究、开发的总目标就是采用各种方法和途径来提高材料强度和韧性，使之达到金属的水平。陶

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