黄科院金属材料及热处理教案项目16 陶瓷材料基础_第1页
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项目十六陶瓷材料基础【内容简介】陶瓷材料由于具有高熔点、高硬度、高化学稳定性、耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性，因此，在航空、航天等领域得到广泛应用。本项目主要介绍陶瓷材料的分类、成型过程、内部组织结构及应用。【学习目标】(1)掌握陶瓷的基本概念；(2)了解陶瓷的分类；(3)了解陶瓷的生产工艺；(4)掌握陶瓷的组织结构；(5)掌握陶瓷的性能及应用。§16.1陶瓷材料基础传统意义上的陶瓷主要指陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、耐火材料、砖瓦等。用粘土、石灰石、长石、石英等天然硅酸盐类矿物制成的。传统陶瓷材料是指硅酸盐类材料。现代陶瓷材料已有巨大变化，许多新型陶瓷已经远远超出了硅酸盐的范畴，不仅在性能上有重大突破，在应用上也已渗透到各个领域。一般认为，陶瓷材料是指各种无机非金属材料的统称。陶瓷材料通常分为玻璃、玻璃陶瓷和工程陶瓷三大类。分类普通陶瓷采用粘土、长石和石英等天然原料烧结而成。按其性能、特点和用途可分为：日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷和化工陶瓷等。特种陶瓷采用高纯度人工合成原料制成并具有特殊物理化学性能的新型陶瓷。如：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等。按用途又可分为：高温陶瓷、压电陶瓷、光学陶瓷和磁性陶瓷等。§16.2陶瓷的组织结构陶瓷的显微组织由晶相、玻璃相和气相组成，各组成相结构、数量、形态、大小及分布对陶瓷性能有显著影响。晶相陶瓷中的晶相是主要组成相，主要来源是原料中的氧化物(MgO、Al2O3)和硅酸盐。结晶相对陶瓷制品的强度、硬度、耐热性有决定性的影响。玻璃相陶瓷烧结时，由各组成物和杂质通过一系列物理化学作用形成的非晶态物质称为玻璃相。主要作用是把分散的晶相粘结在一起。气相陶瓷中存在的气孔称为气相，常以孤立的状态分布在玻璃相、晶界或晶内。气相会引起应力集中，降低陶瓷强度和抗电击穿能力。§16.3陶瓷的性能及应用一、陶瓷的性能能(机械性能)①高硬度硬度是陶瓷材料的重要性能指标，大多数陶瓷材料的硬度比金属高得多，故其耐磨性好(它的硬度仅次于金刚石)。②高弹性模量与高脆性陶瓷在拉伸时几乎没有塑性变形，在拉应力作用下产生一定弹性变形后直接脆断，大多数的陶瓷材料的弹性模量都比金属高。③低抗拉强度和较高的抗压强度由于陶瓷内部存在大量气孔，其作用相当于裂纹，故其抗压强度较高。④优良的高温强度和低的抗热震性陶瓷的熔点高于金属，具有优于金属的高温强度。大多数金属在1000℃以上就丧失强度，而陶瓷在高温下不仅保持高硬度，而且基本保持其室温下的强度，具有高的蠕变

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