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結構陶瓷簡介及特性
作者:管理員    發布于:2014-03-26 09:28:28    文字:【】【】【

結構陶瓷是指以粘土、石英、長石等天然硅酸鹽或人工合成碳化物、氧化物、氮化物等為原料,經過制粉、配料、成形的無機非金屬材料。

 

結構陶瓷的特性

 

1)結構陶瓷的力學特性

 

結構陶瓷的彈性模量一般都較高,極不容易變形。特別是氧化鋁、、氧化鋯、氮化硅、碳化硅等結構陶瓷,即使在很高的溫度下,變形量也很小。

 

結構陶瓷的強度高、硬度大、耐磨性好,且高強度可以保持在100度以上,而大多數金屬在此溫度下將會發生軟化甚至熔化。例如,用碳化硅陶瓷制成的各種泵類密封環,壽命很長,可以用到整臺機器報廢為止;用氮化硅陶瓷制成的滾動軸承(配鋼座圈),與全部鋼制的軸承相比,負荷可加大;轉速可加快,其壽命可增加2-7倍。

 

硅酸鹽陶瓷的抗彎強度一般從幾到上百兆帕,結構陶瓷的強度還要比它大幾倍到幾十倍。例如,有一種添加氧化釔和氧化鋁的熱壓氮化硅陶瓷,室溫抗彎強度一般可達到1500MPa

 

(2)結構陶瓷的物理特性

 

結構陶瓷的線膨脹系數一般為10的負5次方-106次方/度,導熱率一般為10的負2次方-10的負5次方Wm.K),且結構越復雜,導熱率越低,越具有良好的保溫性能,如微晶玻璃陶瓷;反之則導熱性好,如氮化鋁陶瓷。

 

陶瓷的抗熱震性較差,常在熱沖擊下破壞。但結構陶瓷的研制,使其高溫性能有了顯著地提高,并在若干尖端工業中得到了應用。

 

陶瓷是傳統的絕緣材料,幾乎所有的電子都受到材料中各個離子的強烈約束作用,只有當材料溫度升高到熔點附近時,離子熱振加強,才表現出一定的導電能力。

 

3)結構陶瓷的化學特性

 

結構陶瓷的組織結構非常穩定,通常情況下不可能與介質中的氧化發生作用,不但室溫下不會氧化,即使1000度以上的高溫也不會氧化。例如,氧化鋁陶瓷在空氣中的使用溫度可達到1800度以上。

 

結構陶瓷對酸、堿、鹽及熔融有色金屬等的腐蝕有較強的抵抗能力。氮化硅、碳化硅等結構陶瓷、除氫氟酸和熔融氫氧化鈉外,幾乎可抵抗一切無機酸和大部分堿溶液的腐蝕??捎糜谥圃旎す艿?、泵和閥等。

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