ew01第一讲材料与陶瓷.ppt

1、功 能 陶 瓷（绪论）,陈宁 主楼427,专业课程/学习方法/主要内容/考核方式 参考文献: 1) 李世普主编, 特种陶瓷工艺学,1990年,武汉工业大学(纲要) 2）曲远方 主编 “功能陶瓷及应用”， 化学工业出版社 北京 2003.3(新内容) 3）李福兴 等编著 “非金属导电功能材料”, 化学工业出版社 北京, (2007.01).,本节主要内容,什么是材料? 材料的分类? 材料的发展历史? 什么是功能陶瓷?,什么是材料?,高科技包含的内容? 生物技术 信息技术 自动化技术 能源技术 新材料,新材料指什么? 材料的分类?,常规的 科学的,分类(Classific

2、ation),Metals Polymers Ceramics (Natural) (Composites),Metals,Irons Steels Stainless steel Tool steels Non-irons Aluminum Copper Magnesium Nickel Titanium,Polymers,Thermoplastics（热塑性塑料） Thermosets（热固塑料） Elastomers（人造橡胶）,Ceramics (“potters clay”)and Graphite,Glass Mineral Brick Diamond,Naturals,Wood

3、Bamboo Cork(软木) Leather,Composites,Reinforced plastics Ceramic-based Plywood （合板） and particleboard,Behavior and Properties,Structure Mechanical (tensile test, results) Physical and Chemical Property modification,到底是如何分类的呢? 分类需要根据相关的规律来定;不同规律对应不同的分类,因此分类是多种多样的. 一般的常规分类(前面和后面): 如根据组成材料原子的性能和应用的规律,我们可

4、以将材料分成金属材料陶瓷材料有机材料三大类. 本质原因是什么？,问题讨论,什么是陶瓷材料?,常规的 科学的,陶瓷文物,传统陶瓷器件,各种陶瓷产品,新旧陶瓷对比,陶瓷的分类,根据化学成分分类,根据实际应用分类,讨论和说明,什么是功能材料(陶瓷) -Functional materials (ceramics)? 利用陶瓷某些性质! 下面举例说明:,Functional materials,Have specific chemical and physical properties that can be utilised,Specific electrical magnetic optical

5、catalytic mechanical selective etc properties,Give“smart response” on an external force or environment,Current thematic fields in the Functional Ceramics Group,Coating,热性能,Relaxor-type piezoelectric ceramics, PMN-PT: Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 solid solution,MLCC - multilayer ceramic components,Piezoelectri

6、c demonstrators at SINTEF,压电产品,Cybernetics,SINTEF: Production line with annual capacity of 10000 wafers Clean room area: 800 m2 Microenvironments with class 10 Ballroom: class 1000 Separate rooms for silicon etching University of Oslo: Clean room area 600 m2,NMC- Oslo - Microsystems Research Laborat

7、ory (MRL),先进生产环境,生物陶瓷应用,种植 补牙,其他陶瓷问题,耐火器件,建筑用水泥,各种玻璃,绝缘陶瓷设备,玻璃生产,玻璃生产,生产原理示意图,玻璃生产,Engine Components,Rotor (Alumina),Gears (Alumina),Turbo Charger,Ceramic Rotor,功能陶瓷课程主要内容,电介质陶瓷； 敏感陶瓷； 导电陶瓷； 超导陶瓷； 磁性陶瓷； 。,重点内容,概念和现象 原理 应用 与其他方面的关系,本节主要内容,材料划分原则:原子的结合键. 材料的分类 (金属无机非金属有机,复合材料) 材料的发展历史(陶器青铜塑料复合材料) 什么是功

8、能陶瓷?(功能结构) 功能(电磁光学热学超导等性质),总结Ceramics,Thermal Coatings,History and Background,Applications date into antiquity - earthenware, pottery, clay product, bricks, etc More modern uses: Transparent glass, structural glass, refractories Advanced uses: Thermal barrier coatings, structural ceramics, composite

9、 armor, electronics, glass-ceramics Ceramics can be Amorphous or Crystalline Atomic structure contains strong Ionic Bonds,What are they?,A compound of metallic and nonmetallic elements, for which the inter atomic bonding is predominantly ionic. They tend to be oxides, carbides, etc of metallic elements. The mechanical properties are us