《先进陶瓷材料及进展》第一章概述

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1、先进陶瓷材料及进展尹奇异第一章　概述教学基本要求了解陶瓷的定义和发展历史。掌握陶瓷的分类、特性及用途。理解陶瓷的特点。了解先进陶瓷的发展前景。1.0教学基本要求第一章概述1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述约50万年前，人类学会了用火，慢慢知道黏土成型经火烧制后可变成坚硬耐用的器物。“黏土经成型后高温烧制而得的坚硬的、遇水不会分散的致密材料”成为陶瓷最早的定义。早期的陶瓷由于烧制温度不高、有一定吸水率、断面粗糙无光、不透明，被称为陶器。瓷是在陶的制作工艺基础上，对工艺条件和原料控制更严格、烧制温度更高所得材料。1

2、.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述汉代柿蒂云纹红陶器汉代盾牌武士佣汉代陶器男欢女爱汉代陶狗1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述景　德　镇　陶　器1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述希　腊　陶　器1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述制陶原料——高岭土是江西省景德镇东郊高岭村所产，景德镇也就成了瓷都。明代以后瓷器传出海外，中国亦被海外人士以“瓷”（china）作为国名。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述陶瓷在人类文明史上功不可没。人类最早使用的工具——石器，可以说就是一种最早的天然陶瓷材料。1.1陶瓷的定义和发展历

3、史第一章概述仙人洞旧石器时代遗址1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述石斧1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述陶瓷既是我国最杰出的科学成就之一，又是中华文明伟大象征之一。就陶瓷研究历史进程看，可简单概括为三个发展阶段，如图1-1所示。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述陶器釉的发明瓷器(传统陶瓷)高温技术的发展高铝土黏土和瓷土应用原料纯化工艺与理论的发展显微结构分析的进步性能研究的深入先进陶瓷(微米级)纳米陶瓷无损评估的成就相邻学科的推动图1-1陶瓷研究发展的三个阶段1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述新石器时代，

4、我们的祖先就会制作陶器。然而陶器仅是一种含有较多气孔、质地较松的未完全烧结制品。东汉晚期，陶器步入了瓷器阶段，这是陶瓷技术发展史上十分重要的里程碑。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述汉　代　瓷　器1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述随着科学技术的进步与发展，由瓷器又衍生出许多种类的陶瓷。日用陶瓷、工业陶瓷与水泥、玻璃、耐火材料、搪瓷、磨料制品等统称为硅酸盐制品。人们一般将这一类陶瓷制品成为传统陶瓷或普通陶瓷。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述20世纪以来，特别是第二次世界大战之后，随着宇宙开发、原子能工业的兴

5、起和电子工业的迅速发展，陶瓷研究的发展则从传统陶瓷跃入第二阶段——先进陶瓷阶段。先进陶瓷（AdvancedCeramics）是为了有别于传统陶瓷而言的。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述先进陶瓷是在传统硅酸盐陶瓷的基础上，吸收了相邻学科的先进技术而发展起来的一门综合而又相对独立的学科。这一阶段先进陶瓷被称为微米级先进陶瓷。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述小影霸显示卡使用先进纳米陶瓷风扇1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述20世纪90年代，陶瓷的研究进入了第三个阶段——纳米陶瓷阶段。所谓纳米陶瓷，是指显微结构

6、中物相具有纳米（nm）级尺度的陶瓷材料，它包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等均在纳米量级的尺度上。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述TiO2陶瓷薄膜AFM照片1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述纳米陶瓷是当前陶瓷材料研究中的一个十分重要发展趋向，它将促使陶瓷材料从工艺到理论、从性能到应用提高到一个崭新阶段。1.1陶瓷的定义和发展历史第一章概述一按化学成分分类氧化物陶瓷。碳化物陶瓷。氮化物陶瓷。硼化物陶瓷。1.2陶瓷的分类、特性及用途第一章概述氧化物SiO2MgOMgAl2O4BeOTiO2

7、V2O5B2O3MgO·Al2O3Y2O5Al2O3CaOZrO23Al2O3·2SiO2Cr2O3CeO2ZrSiO4CaSiO3PbZrTiO3BaTiO3碳化物WCB4CTiCZrCHfCTaCBe2CUCVCNbCMo2CMoC表1.1陶瓷按化学成分分类表1.2陶瓷的分类、特性及用途第一章概述氮化物Si3N4TiNBNAlNC3N4ZrNVNTaNNbNScN硼化物TiB2ZrB2Mo2BWB6LaB6HfBWBZrB表1.1陶瓷按化学成分分类表(续,完)1.2陶瓷的分类、特性及用途第一章概述二按陶瓷的概

8、念与用途分类传统陶瓷,又称普通陶瓷。根据其使用领域的不同，又可分为日用陶瓷、艺术陈设陶瓷、建筑卫生陶瓷、化学化工陶瓷、电瓷等。传统陶瓷以外的广义陶瓷概念中所涉及的陶瓷材料和制品即为先进陶瓷。1.2陶瓷的分类、特性及用途第一章概述中国传统的陶瓷建筑构件1.2陶瓷的分类、特性及用途第一章概述先进陶瓷(结构陶瓷与功能陶瓷)1.2陶瓷的分类、特性及用途第一章概述生产工序传统陶瓷先