新型陶瓷的研究

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1、新型陶瓷的研究在材料科学发展过程中，无机非金属材料愈来触受到人们的重视，它与金属材料，高分子材料构成材料科学的三大支柱。无机非金属材料占材料科学的一大部分，近年来世界各国都极为重视他的研究，发展与应用。我国非金厲矿产品与非金JS制品资源丰富，种类繁多，在国民经济与生产生活中发挥着越来越重要的作用。［1］无机非金属材料(inorganicnonmetallicmaterials)是以某些元素的氧化物、碳化物、寵化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各

2、异，因此，还没有一个统一而完善的无机非金属材料分类方法。通常把它们分为普通的(低统的)和先进的(新型的)无机非金厲材料两大类丿2】传统的无机非金厲材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大，用途广。其他产品，如搪瓷、磨料(碳化硅、S［化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金廣矿(石棉、云母、大理石等)也都属于转统

3、的无机非金展材料。新型无机非金厲材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advancedceramics)^非晶态材料(noncrystalmaterial)%人工^休(artificialcrys-tal)v无机涂层(inorganiccoating)、无机纤维(inorganicfibre)等。⑴而在众多的无机非金厲材料领域之中，我对新型陶瓷有着很大的兴趣。新型陶瓷展于新型材料的一种。转统陶瓷主要采用

4、天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面，有耐高温、■虚■订1览芸莖K鉴甜总顷荫强石建封活豪也匡H在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能；在生物方面，具有一定生物相容性能,可作为生物结构材料等。卩】但也有它的缺点，如性脆，韧性不足。这就严重影响了它作为人工人休器官的推广应用。陶瓷材料要在生物工程中占有地位，必须考虑解决其脆

5、性问题。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领新型陶瓷按化学成分划分主要分为两类：一类是纯氧化物陶瓷，如A12O3.ZrO2.MgO.CaO.BeO、ThO2等；另一类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。按性能与特征划分可分为：高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷.半导休陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随清成分、结构和工艺的不断改进，新型陶瓷层出不穷。按其应用不同划分又可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类：在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷，它主要在高温下使用，也称高温结构陶瓷。这类陶瓷以

6、氧化铝为主要原料，具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧軸等优点，在空气中可以耐受1980°C的髙温，是空间技术、军事技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料。工程陶瓷有许多种类，但目前世界上研究最多，认为最有发展前途的是氯化硅、碳化硅和增韧氧化物三类材料；利用陶姿对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导休陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器杵.

7、变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固休激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，新型陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域，应用前景十分广阔。［71由于性能特殊，新型陶瓷陶瓷可作为工程结构材料和功能材料应用于机械,电子，化工，冶炼，能源，医学，激光，核反应，宇航等方面。一些经济发达国家，特别是日本，美国和西欧国家，为了加速新技术革命，为新型产业的发展奠定物质基础，投入大量人力，物力和财力研究开发特种陶瓷，因此新型陶瓷的发展十分迅速，在技术上也有很大

8、突破。新型陶瓷在现代工业技术，待别是在髙技术，新技术领域中的地位日趋重要。未来科学技术的发展，对各种无机非金厲材料，尤其是对特种新型材料提出更多更高的要求。材料学科有广阔的发展前景，复合材料、定向结晶材料.增韧陶瓷以及各种类型的表面处理和涂层的使用，将使材料的效能得到更大发挥。由于对材料科学基础研究的日