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什么是先进陶瓷

贪玩的硬币
故意的学姐
2023-03-19 04:31:45

什么是先进陶瓷?

最佳答案
善良的自行车
风中的盼望
2025-08-21 00:27:51

在原料、工艺方面有别于传统陶瓷,通常采用高纯、超细原料,通过组成和结构设计并采用精确的化学计量和新型制备技术制成性能优异的陶瓷材料。

陶瓷分为四种类别:材料科学技术(一级学科),无机非金属材料(二级学科),陶瓷(三级学科),先进陶瓷(四级学科)。

新兴行业的发展对材料提出了更高的要求,先进陶瓷作为新材料的一个重要组成部分,其在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

一、先进陶瓷简介

陶瓷在人类生活和社会建设中是不可缺少的材料,它和金属材料、高分子材料并列为当代“三大固体材料”。按原料将陶瓷分为传统陶瓷和先进陶瓷。

1、传统陶瓷以天然矿物为原料,主要是天然硅酸盐矿物。

2、先进陶瓷是采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料,具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计,并具有优异特性的陶瓷。

先进陶瓷的生产主要分为:粉体制备、坯体成型、坯体烧结、精加工。

陶瓷粉体的制备技术:固相反应法、液相反应法、气相反应法。

先进陶瓷的成型技术:干法压制成型、塑性成型、浆料成型、固体无模成型。

先进陶瓷的烧结技术:常压烧结、无压烧结、热等静压烧结、气氛烧结、真空烧结以及热压烧结。

二、先进陶瓷分类

1、 按化学成分分为:氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷。

2、 按性能和用途分为:功结构陶瓷和功能陶瓷。

A 结构陶瓷

结构陶瓷的定义:以强度、刚性、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能为特征的材料。

结构陶瓷的种类:高温高强陶瓷、模具陶瓷、耐磨陶瓷、特种耐火陶瓷等。

结构陶瓷的用途:发动机、热交换器、密封件、切削刀具、防弹装甲等。

结构陶瓷的特性:优良的力学性能,热学性能、化学能。

B 功能陶瓷

功能陶瓷的定义:以声、光、电、磁、热等物理性能为特征。

功能陶瓷的种类:电子陶瓷、敏感陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等。

功能陶瓷的用途:微电子、信息、自动控制和智能机械、生物功能。

功能陶瓷的特性:具备特殊性能并行使特殊功能。

三、国外先进陶瓷发展

鉴于先进陶瓷在工业发展中的特殊地位,欧美日等发达国家均投入巨资制订研究计划来促进其发展。目前世界先进陶瓷发展处于领先地位的有美国、日本、欧盟、俄罗斯等。

美国

发展重点:高温结构陶瓷

(1)资助纳米陶瓷涂层、生物医学陶瓷和光电陶瓷的研究、产业化。

(2)在航空航天、核能等领域的应用处于领先地位。

(3)2000年,实施为期20年的美国先进陶瓷发展计划,到2020年,先进陶瓷成为一种经济适用的首选材料,应用于节能环保、新一代信息技术、生物医药、高端装备制造、新能源和新能源汽车等战略性新兴产业中。

日本

发展重点:功能陶瓷

(1)在泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、陶瓷部件、高性能陶瓷电池、陶瓷发动机等研发上处于领先地位。

(2)占世界先进陶瓷约一半的市场份额。

(3)在先进陶瓷材料的制备、产业化、民用领域方面占据领先地位。

(4)近年来,日本将先进陶瓷作为战略性产业,将先进陶瓷看作是决定未来国际竟争力的高科技产业,不断加大投资力度。

欧盟

发展重点:功能陶瓷、高温结构陶瓷

(1)在部分细分应用领域和机械装备领域处于领先地位。

(2)目前研究的重点为发电设备中应用的新型材料技术,如陶瓷活塞盖、排气管里衬、涡轮增压转子及燃气轮转子等。

俄罗斯、乌克兰

(1)俄罗斯、乌克兰在结构陶瓷和陶瓷基复合材料方面实力雄厚。

(2)在结构陶瓷和陶瓷基复合材料方面,不但在实验室研制成功,而且已开发成有明确应用目的的制品,相当一 部分已投入商业生产。

四、国内先进陶瓷发展

20世纪50年代开始先进陶瓷的研究。

70年代后重视先进陶瓷材料研究,取得一系列创意性成果:研制出纤维补强复相陶瓷。

在纳米陶瓷粉体的制备与团聚方面的研究,以及纳米陶瓷固相烧结理论等方面均有国际一流的创新成果。

1995年后进入高速发展时期,2015年总产值超450亿元,其中70%来自功能陶瓷。

如丁鼎陶瓷等等企业在先进陶瓷行业中占据主流地位,其业务涵盖陶瓷劈刀、5G介质滤波器、陶瓷喷嘴、氧化锆、氧化铝、钨合金等材料系统,适用于5G基站、工业零配件、核心配件、精密结构件、手表表环、饰品、雾化芯、转轴、陶瓷散件、套管、针规、纺织工业结构件等诸多领域。大型企业如微软、华为、苹果、中国移动等都成为了丁鼎陶瓷的合作伙伴,可谓用途广泛。陶瓷因其质地温润圆滑、硬度大、可塑性强、绝缘、可配磁性等等特质,成为工业精密结构件的重要选择。

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近几年,我国对于先进陶瓷的研究也是不断地注入财力和物力,但是其总体水平和发达国家,尤其是美日欧等还存在着一定的差距。主要表现在:技术及新产品工程转化极度匮乏;高端粉体制备及分散技术远远落后;制造装备加工技术落后。

根据世界先进陶瓷发展趋势和应用领域的发展情况,预计未来几年高端陶瓷粉体、电子陶瓷、生物陶瓷、节能环保、新能源领域用陶瓷和航空航天用陶瓷等几个方向发展增速较快。

国内在研发与产能和良品率均达到一定级别的企业可谓凤毛麟角,极高的行业门槛和工艺追求,确保了该行业精英企业的绝对优势,在工艺与技术越来越精良的情况下,随着技术的不断堆磊,国内多数大型企业采购订单如今倾向于国内化,这也是进一步刺激国内市场经济,助推国内陶瓷产业企业追求甚至超越国外陶瓷先进企业的水平,为国家振兴与经济发展提供了巨大的推力,是我国大型企业应有的价值典范标杆。

以丁鼎陶瓷打头的国内先进陶瓷制造者们,作为此次5G基站兴建行业滤波器的制造商,以及行业先进陶瓷的生产研发机构,既是社会的生产建设者,也是振兴中华的首批重要工业担当。

最新回答
魁梧的苗条
文艺的咖啡豆
2025-08-21 00:27:51

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、耐烧蚀等优点,在空气中可以耐受1980℃的高温,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。

压电陶瓷是一种能将压力转变为电能的功能陶瓷,哪怕是像声波震动产生的微小的压力也能够使它们发生形变,从而使陶瓷表面带电。用压电陶瓷柱代替普通火石制成的气体电子打火机,能够连续打火几万次。

透明陶瓷的主要成分有氧化镁、氧化钙、氟化钙等。透明陶瓷不但能透过光线,还具有很高的机械强度和硬度。透明陶瓷是一种很好的透明防弹材料,还可以用来制造车床上的高速切削刀、喷气发动机的零件和坦克观察窗等,甚至可以代替不锈钢。

氮化硅高强度陶瓷以强度高著称,可用于制造燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮等。

精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高工件温度,从而提高热效率,降低燃料消耗,节约能源,减少发动机的体积和重量,而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料,所以,被人们认为是对发动机的一场革命。氮化硅可用多种方法制备,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1600K反应后获得:

3Si+2N2 =Si3N4(条件1600K)

也可用化学气相沉积法,使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应,产物Si3N4积在石墨基体上,形成一层致密的Si3N4层。此法得到的氮化硅纯度较高,其反应如下:

SiCl4+2N2+6H2→Si3N4+12HCl

氮化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等,具有非常广泛的用途。

利用陶瓷对声、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、半导体陶瓷、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件,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体激光材料、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。

隐形的羊
友好的月亮
2025-08-21 00:27:51
一、陶瓷的分类一般有两种分法。

二、按用途分

1、日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,坛、盆、罐、盘、碟、碗等。

青花骨瓷四头文具斗彩荷花

2、艺术(工艺)陶瓷:如花瓶、雕塑品、园林陶瓷、器皿、相框、壁画、陈设品等。

3、工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下6各方面:

①建筑一卫生陶瓷:

如砖瓦,排水管、面砖,外墙砖,卫生洁具等;

②化工(化学)陶瓷:

用于各种化学工业的耐酸容器、管道,塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等;

③电瓷:

用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管,支柱绝缘子、低压电器和照明用绝缘子,以及电讯用绝缘子,无线电用绝缘子等;

④特种陶瓷:

用于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品,有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。

三、按材料分

。有粗陶、

细陶、炻器、半瓷器、瓷器等。

四、用陶土烧制的器皿叫陶器,用瓷土烧制的器皿叫瓷器。陶瓷则是陶器,炻器和瓷器的总称。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成型、干燥、焙烧等工艺流程制成的器物都可以叫陶瓷。

苹果刺猬
感性的小甜瓜
2025-08-21 00:27:51
先进陶瓷按种类可分为具有高强度,高硬度,耐高温,耐腐蚀,抗氧化等特点的结构陶瓷,以及具有电气性能,磁性,生物特性,热敏性和光学特性等特点的功能陶瓷.先进陶瓷广泛应用于高温,腐蚀,电子,光学领域,作为一种新兴材料,以其优异的性能在材料领域独树一帜,受到人们的高度重视,在未来的社会中将发挥重要的作用.

无情的红酒
无限的含羞草
2025-08-21 00:27:51

先进的陶瓷又叫做精细陶瓷、高技术陶瓷等等。先进的陶瓷和传统的陶瓷不一样,先进的陶瓷是以人工合成的高纯度超细粉末作为原料的,按照精选的成分来配合,在十分严格的工艺条件下通过成型、烧结和其他处理制造的。大多属于多晶烧结体,另外也有单晶薄膜、纤维和非晶陶瓷等各种形式。

传统陶瓷的缺点就是强度高,可是脆性却大、可靠性很差、机械加工以及焊接非常困难。先进的陶瓷强度很高、耐磨损、重量轻、耐高温、抗腐蚀,并且具有声、电、光、热和磁等许多方面的特殊性能。因此先进的陶瓷用途很广,从集成电路基板、电容器、变压器、传感器直到磁流体发电机电极;从人造牙齿到生物反应器,它遍布于现代科技的各个领域,所应用范围之广是任何材料都不能比拟的,因此又有“万能材料”的美称。

作为结构材料使用的先进陶瓷,现在国内外开发的大多为氮化硅、碳化硅、氧化锆和氧化铝陶瓷等等。

氮化硅陶瓷具有耐高温强度很高、抗热震性能优良、高温蠕变较小、十分耐磨、耐腐蚀以及低比重等卓越性能,是最有希望应用于热机的高温材料。

碳化硅陶瓷材料是一种超硬材料,不但在常温下性能卓越,最重要的就是其高温力学性能是现在陶瓷材料里最优秀的,从室温至1000℃的高温强度能够维持大致不变。这种材料是非氧化物陶瓷材料里最稳定的,抗氧化性能十分优越,耐各种酸、碱的腐蚀,用途非常广。

氧化铝陶瓷一般指的是含量超过70%的氧化铝陶瓷,有的又称做刚玉。它不但是传统的耐火材料、工程陶瓷,还是应用广泛的电子陶瓷,同时还是生物陶瓷。

氧化铝陶瓷非常容易烧结,容易达到理论上的密度,烧结制品呈现半透明状,对于可见光以及红外光有非常高的透光率。而且原料丰富,价格较低,已经具有十分成熟的制备工艺了。陶瓷透明以后,就可以在光学方面具有很多用途。半透明氧化铝陶瓷具有良好的透光性能,再加上可以耐高温及化学腐蚀,可以承受热冲击以及具有很高的绝缘性,替第三代光源——高压钠灯的制造提供了灯管材料。还可用于战斗机以及导弹头部的透过红外光的窗口材料等。氧化铝透明陶瓷一旦研制成功,利用类似的工艺还可研制氧化镁、氧化钇等各种透明的陶瓷。

风趣的火车
辛勤的眼神
2025-08-21 00:27:51

瓷器总体上分为两大类,即单色釉瓷和彩绘瓷。单色釉瓷又分为素瓷和色釉瓷,二者均俗称为“一道釉”。中国明代以前是素瓷时代,明代以后才有了彩瓷的蓬勃发展。

素瓷是指无论釉上和釉下都没有色彩的瓷器,没有绘制的花纹。素瓷是在通风状态下烧制而成的,由于釉中所含氧化铁的含量不同而导致不同的釉色。包括青瓷、黑瓷、白瓷、青白瓷四种。

*青瓷:也叫绿瓷。釉中含有氧化铁,是最早出现的瓷器,发展到宋代时最著名的是龙泉窑。

*黑瓷:也叫天目瓷。是在青瓷基础上增加了铁的含量烧制而成的。著名的有建窑和德清窑。

*白瓷:由于含铁量低而形成透明釉。最著名的有定窑和邢窑。白瓷的出现使得在瓷器上作画成为可能,因此为彩瓷的发展奠定了基础。

*青白瓷:也叫影青、隐青、映青、罩青等。釉色介于青和白之间,青中泛白、白中闪青,类冰类玉。

色釉瓷是指带有颜色的一道釉瓷器,是在密闭状态下烧制而成的,由于氧化铁、氧化铜等含量不同以及烧制温度不同,而呈现不同颜色的釉色。色釉瓷包括红釉、酱釉、蓝釉、黄釉、绿釉、紫釉等等。

彩绘瓷就不是以釉色取胜了,而是以器型、绘画和彩来取胜的瓷器。彩绘瓷的发展由青花开始,即在釉上或者釉下开始出现纹饰,随着发展,分别出现了青花、两彩、三彩、五彩、斗彩、粉彩、古铜彩、金彩等等。其中青花一般为釉下彩,三彩和五彩一般为釉上彩,而斗彩则是釉下青花而釉上五彩。