陶瓷材料是典型的硬脆材料。在20世紀(jì)中后期以前，人們認(rèn)為陶瓷材料不可加工或 者無法加工，因此只能在制作生坯時，將其加工成所需形狀,燒成后就直接使用。其原因除去陶瓷材料本身的硬脆特性，主要是因?yàn)楫?dāng)時缺乏加工工具和加工手段。雖然人們很早以前就發(fā)現(xiàn)了金剛石、立方氮化硼等硬度大大超過陶瓷材料的超硬材料,但是陶瓷材料 的機(jī)械加工卻是最近幾十年才發(fā)展起來的，人們將金剛石、立方氮化硼制作成加工工具并 找到了合適的加工方法，才實(shí)現(xiàn)了對硬脆陶瓷材料的磨削加工。進(jìn)入21世紀(jì)后，已經(jīng)發(fā)展到精密加工和微納加工。

工程陶瓷分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷，功能陶瓷主要是根據(jù)其不同的功能應(yīng)用開發(fā)使用的陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷主要是指應(yīng)用在承受載荷、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損 等場合的陶瓷材料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、能源、電子、化工、石油、汽車、航天航空等領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)陶瓷分為兩大類:氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷。

工程陶瓷分類

1.氧化物陶瓷

氧化物陶瓷主要包括氧化鎂陶瓷、氧化鋁陶瓷、氧化鈹陶瓷、氧化鋯陶瓷、氧化錫陶瓷、二氧化硅陶瓷、莫來石陶瓷。氧化物陶瓷最突出的優(yōu)點(diǎn)是不存在氧化問題。氧化鋁陶瓷具有機(jī)械強(qiáng)度較高、絕緣電阻較大的特性，可用作真空器件、裝置瓷、厚膜和薄膜電路基板、可控硅和固體電路外殼、火花塞絕緣體等。其強(qiáng)度和硬度較大，可用作磨料磨具、紡織瓷件、刀具等。

氧化物陶瓷

氧化鎂陶瓷具有良好的電絕緣性，屬于弱堿性物質(zhì)，幾乎不被堿性物質(zhì)侵蝕，對堿性金屬熔渣有較強(qiáng)的抗侵蝕能力。不少金屬如鐵、鎳、鈾、釷、鉬、鎂、銅、鉑等都不與氧化鎂作用。因此，氧化鎂陶瓷可用作熔煉金屬的坩堝，澆注金屬的模具，高溫?zé)犭娕嫉谋Ｗo(hù)管以及高溫爐的爐襯材料等。氧化鎂在空氣中易吸潮并水化生成Mg(OH)2，在制造過程中必須注意。為了減少吸潮，應(yīng)適當(dāng)提高煅燒溫度，增大粒度，也可增加一些添加劑，如TiO2等。氧化鈹陶瓷具有與金屬相似的良好的導(dǎo)熱系數(shù)，約為209.34W/(m·k)，可用來做散熱器件；

氧化鈹陶瓷還具有良好的核性能，對中子減速能力強(qiáng)，可用作原子反應(yīng)堆的減速劑和防輻射材料；另外，利用它的高溫比體積電阻較大的性質(zhì)，可用來做高溫絕緣材料；利用它的耐堿性，可以用來作冶煉稀有金屬和高純金屬鈹、鉑、釩的坩堝。氧化鋯陶瓷耐火度高，比熱和導(dǎo)熱系數(shù)小，是理想的高溫絕緣材料；化學(xué)穩(wěn)定性好，高溫時仍能抗酸性和中性物質(zhì)的腐蝕。

2.非氧化物陶瓷

由非金屬元素B、C、N與金屬元素Al、Si、Zr、Hf等結(jié)合而成的化合物被稱為非氧化物陶瓷，具有高熔點(diǎn)、強(qiáng)共價鍵及其他許多優(yōu)良的力學(xué)性能。特別是其中一些典型的陶瓷材料如Si3N4、SiC等應(yīng)用廣泛。

非氧化物陶瓷

非氧化物陶瓷的發(fā)展歷史相對比較短。比如20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)氮化物陶瓷具 有很好的力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能以后,氮化物陶瓷才日益受到人們的廣泛關(guān)注和重視。

與氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷的原料在自然界中不存在，需人工合成，然后 按照陶瓷工藝來制備成各種陶瓷制品。

一些非氧化物陶瓷的特性及用途

非氧化物陶瓷易氧化,從原料制備、陶瓷燒結(jié)直至在使用中，遇到氧氣就會 發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成氧化物，生成氧化物后將會影響材料的高溫性能。所以原料合 成及陶瓷燒結(jié)都需要在無氧氣氛中進(jìn)行，通常是氮?dú)狻鈿饣蛘婵諝夥铡商沾?/span> 后在使用過程中，由于具有一定的抗氧化性，可在較高溫度下使用。不同材料具有不同的抗氧化能力，其最高使用溫度也依材料而異。在高溫下使用發(fā)生氧化反應(yīng)將影響材料的使用壽命。

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