什么是工业陶瓷

1.氧化钙陶瓷(calcia ceramics)

氧化钙陶瓷(calcia ceramics)是指以氧化钙为主要成分的陶瓷。

性质：氧化钙具有NaCl型晶体结构，密度为3.08~3.40g/cm，熔点为2570℃，具有热力学稳定性，能在高温（2000℃）下使用，与高活性金属熔体的反应小，受氧或杂质元素的污染少。制品具有良好的抗熔融金属侵蚀性和抗熔融磷酸钙侵蚀的作用。可用干压法成型，也可注浆成型。

应用：

1）它抗金属侵蚀性优良，是冶炼有色金属，如高纯度铂、铀的重要容器；

2）经二氧化钛稳定化的氧化钙砖，可用作熔融磷酸盐矿的回转窑内衬材料；

3）从热力学的稳定性来看，CaO 超过SiO2、MgO、Al2O3和ZrO2等，在氧化物中最高。这种性质表明，它可作为熔融金属、合金用的坩埚；

4）在金属熔化过程中，可使用CaO质取样器和保护管，多用在高钛合金等活性金属熔体的质量管理或温度控制中；

5）CaO陶瓷在冶金方面的用途除上述之外，也适用于电弧熔化用的保温套或平衡实验角的容器等。

氧化钙有两个缺点：

①容易与空气中的水份或碳酸气发生反应；

②与氧化铁等氧化物在高温下能发生熔融反应。这种熔渣化作用，是陶瓷易腐蚀和强度低的原因，这些缺点也使得氧化钙陶瓷难以广泛应用。CaO作为陶瓷还处在初级阶段，它具有两面性，有时稳定，有时不稳定。今后可以通过原料、成形、烧成等技术的进步，更好地筹划其用途，使其真正加入陶瓷行列。

2.锆英石陶瓷(zircon ceramics)

锆英石陶瓷(zircon ceramics)是指以锆英石(ZrSiO4)为主要成分的陶瓷。

性质：锆英石(ZrSiO4)陶瓷具有良好的抗热震性、耐酸性、化学稳定性，但耐碱性不佳。锆英石陶瓷的热膨胀系数和导热系数较低，其抗弯强度可保持在1200~1400℃而不下降，但其力学性能较差，生产工艺与一般特种陶瓷相似。

应用：

1）锆英石作为酸性耐火材料，已在生产玻璃球及玻璃纤维的低碱铝硼硅酸盐玻璃窑炉上得到了广泛应用，锆英石陶瓷具有高的介电性能及机械性能，还可以用作电绝缘体及火花塞等；

2）主要用于制作高强度高温电瓷、瓷舟、坩埚、高温窑炉用的承烧板、熔制玻璃炉的炉衬、红外辐射陶瓷等；

3）可以制成薄壁制品—坩埚、热电偶套管、喷咀，厚壁制品—研钵等；

4）研究表明，锆英石具有化学稳定性、机械稳定性、热稳定性和辐射稳定性，对U、Pu、Am、Np、Nd、Pa等锕系元素具有较好的包容能力，是固化钢系高放射性废物(HLW )理想的介质材料；

有关锆英石陶瓷的生产工艺与其力学性能之间关系的研究尚未见报道，在一定程度上妨碍了对其性能进一步深入的研究，使锆英石陶瓷的应用受到了一定的限制。

3.氧化锂陶瓷(lithia ceramics)

氧化锂陶瓷(lithia ceramics)是指主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2的陶瓷制品。自然界中含Li2O的主要矿物原料有锂辉石、透锂长石、锂磷铝石、锂云母和锂霞石。

性质：氧化锂陶瓷制品的主晶相为锂霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2)，其特点是热膨胀系数低(100~1000℃范围内为-0.03×10/℃~ 4.08×10/℃)，抗热震性良好。Li2O是一种网络外体氧化物，有加强玻璃网络的作用，可有效提高玻璃的化学稳定性。

应用：可用于制作电炉(特别是感应电炉)的衬砖、热电偶保护管、恒温零件、实验室器皿、烹饪用具等。Li2O-A12O3-SiO2(LAS)系材料是典型的低膨胀陶瓷，可用作抗热震材料，Li2O还可以作陶瓷结合剂，在玻璃工业中也具有潜在的使用价值。

4.氧化铈陶瓷(ceria ceramics)

氧化铈陶瓷(ceria ceramics)是指以氧化铈为主要成分的陶瓷。

性能：该制品的比重为7.73，熔点为2600℃，它在还原气氛下会变成Ce2O3，熔点由2600℃降到1690℃。700℃时的电阻率为2×10欧姆·厘米，1200℃时为20欧姆·厘米。我国工业化生产氧化铈常用的工艺技术有如下几种：

1）化学氧化法，包括空气氧化法和高锰酸钾氧化法；

2）焙烧氧化法；

3）萃取分离法。

应用：

1）可作为加热元件、熔炼金属及半导体的坩埚、热电偶套管等；

2）可作为氮化硅陶瓷的烧结助剂，还可对钛酸铝复相陶瓷进行改性，并且CeO2是一种较为理想的增韧稳定剂；

3）加入99.99% CeO2的稀土三基色荧光粉是制作节能灯的发光材料，其光效高，显色好，寿命长；

4）用质量分数大于99%的CeO2制成的高铈抛光粉硬度高，粒度小而均匀，晶体具有棱角，适合于玻璃的高速抛光；

5）用98%的CeO2作为玻璃脱色剂和澄清剂，可提高玻璃的质量和性能，使玻璃更为实用；

6）氧化铈陶瓷，其热稳定性差，对气氛敏感性也强，因而在一定程度上限制了它的使用。

5.氧化钍陶瓷(thoria ceramics)

氧化钍陶瓷(thoria ceramics)是指ThO2为主要成分的陶瓷。

性质：纯氧化钍为立方晶系，萤石型结构，氧化钍陶瓷制品热膨胀系数较大，25~1000℃时为9.2×10/℃；导热率较小，100℃时为0.105 J/(cm·s·℃)，热稳定性较差，但熔融温度高，高温导电性能好，有放射性。成型方法可采用注浆成型（加10%聚乙烯醇水溶液作悬浮剂）或压制成型（加20%四氯化钍作黏结剂）。

应用：主要用作熔炼锇、纯铑和精炼镭的坩埚，也可作为加热元件，用于探照灯光源，白炽灯纱罩，或作为核燃料，还可用作电子管阴极、电弧熔融用电极等。

结构陶瓷是以强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能为特征的材料。

2 应用于提高陶瓷材料的超塑性

只有陶瓷粉体的粒度小到一定程度才能在陶瓷材料中产生超塑性行为,其原因是晶粒的纳米化有助于晶粒间产生相对滑移,使材料具有塑性行为。

纳米陶瓷的超塑性在电子、磁性、光学以及生物陶瓷方面有潜在应用。纳米陶瓷可能具有的低温超塑性、延展性和极高的断裂韧性，将使其成为兼具陶瓷和金属的优良特性(如高强度、高硬度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、易加工等)的新结构和功能材料，在航空、航天、机械、电子信息等众多领域具有无限广阔的应用前景。

3 应用于制备电子(功能)陶瓷

纳米陶瓷粉体之所以广泛地用于制备电子陶瓷,原因在于陶瓷粉体晶粒的纳米化会造成晶界数量的大大增加,当陶瓷中的晶粒尺寸减小一个数量级,则晶粒的表面积及晶界的体积亦以相应的倍数增加。

4 应用于制备陶瓷工具刀

纳米技术的出现以及纳米粉体的工业化生产,使得制备金属陶瓷刀成为现实。

新型陶瓷又称为工业陶瓷，即工业生产用及工业产品用陶瓷。是精细陶瓷中的一类，这类陶瓷在应用中能发挥机械、热、化学等功能。由于工业陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷等一系列优越性，可替代金属材料和有机高分子材料用于苛刻的工作环境，已成为传统工业改造、新兴产业和高新技术中必不可少的一种重要材料，在能源、航天航空、机械、汽车、电子、化工等领域具有十分广阔的应用前景。利用耐腐蚀、与生物酶接触化学稳定性好的陶瓷来生产冶炼金属用坩锅、热交换器、生物材料如牙人工漆关节等，利用特有的俘获和吸收中子的陶瓷来生产各种核反堆结构材料等。

新型陶瓷分类：

1、氧化铝陶瓷

该陶瓷是以AL2O3为主要成分的陶瓷（AL2O3质量分数分成>45%).根据瓷坯中主晶相的不同，可分为刚玉瓷、刚玉一莫来石瓷和莫来石瓷等；也可按AL2O3的质量分数分成75瓷、95瓷和99瓷等。

应用：氧化铝瓷熔点高、硬度高、强度高、且具有良好的抗化学腐蚀能力和介质介电性能。但脆性大、抗冲击性能和抗热震性差，不能承受环境温度的剧烈变化。可用于制造高温炉的炉管、炉衬、内燃机的火花塞等，还可制造高硬度的切削刀具，又是制造热电偶绝缘套管的良好材料。

2、碳化硅陶瓷

碳化硅陶瓷的最大特点是高温强度大，具有很高的热传导能力，耐磨、耐蚀、抗蠕变性能高，常被用做国防、宇航等科技领域中的高温烧结材料，即用于制造火箭尾喷管的喷嘴、浇注金属用的喉嘴及热电偶套管、炉管等高温零件。

应用：由于热传导能力高，还可用于制造气轮机的叶片、轴承等高温强度零件，以及用做高温热交换器的材料、核燃料的包封材料等。

3、氮化硅陶瓷

氮化硅陶瓷，是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是世界上最坚硬的物质之一。具有高强度、低密度、耐高温等性质。

Si3N4 陶瓷是一种共价键化合物，基本结构单元为[ SiN4 ]四面体，硅原子位于四面体的中心，在其周围有四个氮原子，分别位于四面体的四个顶点，然后以每三个四面体共用一个原子的形式，在三维空间形成连续而又坚固的网络结构。

1、烃类的吸附

在适当的条件情况下，氧化铝的孔径分布以及氧化铝它表面的化学情况坣壱屲，都有助于吸附碳氢化合物中里面的杂志。

目前有很多的生产橡胶、PS、ABS、TPE的厂家基本上都是使用氧化铝干燥剂来吸附TBC阻聚剂，坣壱屲因为氧化铝工业陶瓷的价格比较实惠。

氧化铝工业陶瓷件

2、循环过程流的分离纯化

氧化铝工业陶瓷对与高极性的化合物具有优异的吸附性能，坣壱屲比如说：水和乙醇。同时，它也可以吸附碳氢化合物中的TBC，以及重金属物质。

3、酸性杂质的移除

去除变压器油，润滑油和冷冻剂在使用的过程中这时就会产生一种酸性的物质坣壱屲。氧化铝工业陶瓷使用过程中主要可以去除有害杂志的酸性物质。

氧化铝工业陶瓷柱塞棒

同时在氯化和氟化碳氢化合物的制造的过程当中，坣壱屲还可以有效去除多余的卤化物和水，对于不腐蚀产品是必须的。

氧化铝工业陶瓷难溶于水的白色固体，无臭、无味、质极硬，坣壱屲易吸潮而不潮解(灼烧过的不吸湿)。

两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，几乎不溶于水及非极性有机溶剂，相对密度(d204)4.0.熔点约2000℃。

以上就是科众陶瓷为大家带来的氧化铝工业陶瓷与金属相比的优势，坣壱屲科众陶瓷是一家专注生产加工陶瓷的厂家，专注氧化铝工业陶瓷件、氧化锆陶瓷加工，可以根据您的需求来加工陶瓷产品。

材料是人类用来制造各种产品的物质，是先于人类存在的，是人类生活和生产的物质基础。人类社会的发展史表明，生产中使用的材料性质直接反映了人类社会文明的水平。所以，历史学家常常根据制造工具的材料，将人类生活的时代划分为石器时代、青铜器时代、铁器时代。而今人类正跨入人工合成材料的新时代。

工程材料有各种不同的分类方法，比较科学的方法是根据材料的本性或材料结合键的性质进行分类。一般将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四大类。

1.金属材料

金属材料是最重要的工程材料，它包括金属和以金属为基的合金。最简单的金属材料是纯金属，其次是过渡族金属。由于金属构成原子之间的结合键基本上是金属键，所以金属材料皆为金属晶体材料。

工业生产中把金属和合金分为两大部分：

黑色金属－铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）；

有色金属－黑色金属以外的所有金属及其合金。

黑色金属应用的最为广泛，以铁为基的合金材料占整个结构材料和工具材料的90％以上。黑色金属的工程性能比较优越，价格也比较便宜，是最重要的工程材料。

2.陶瓷材料

陶瓷材料是人类应用最早的材料。它坚硬，稳定，可以制造工具、用具；在一些特殊的情况下也可以用作结构材料。

陶瓷材料属于无机非金属材料，是不含碳氢氧结合的化合物，主要是金属氧化物和金属非氧化物。由于大部分无机非金属材料含有硅和其它元素的化合物，所以又叫作硅酸盐材料。它一般包括无机玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷三类。作为结构和工具材料，工程上应用最广泛的是陶瓷。

按照成分和用途，工业陶瓷材料可分为：

1）普通陶瓷（或传统陶瓷）－－主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料。

2）特种陶瓷（或新型陶瓷、高技术陶瓷、精细陶瓷、先进陶瓷）－－主要为高熔点的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等烧结材料。

3）金属陶瓷－－主要指用陶瓷生产方法制取的金属与碳化物或其它化合物的粉末制品。

3.高分子材料

高分子材料为有机合成材料，亦称聚合物。它具有较高的强度，良好的塑性，较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性能，以及重量轻等优良性能，在是工程上的发展最快的一类新型结构材料。

和无机材料一样，高分子材料按其分子链排列有序与否，可分为结晶聚合物和无定型聚合物两类。结晶聚合物的强度较高，结晶度决定于分子链排列的有序程度。

高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类：

1）塑料－－主要指强度、韧性和耐磨性较好的、可制造某些机械零件或构件的工程塑料。分为热塑性塑料和热固性塑料两种。

2）橡胶－－通常指经硫化处理的、弹性特别优良的聚合物，有通用橡胶和特种橡胶两种。

3）合成纤维－指由单体聚合而成的、强度很高的聚合物，通过机械处理所获得的纤维材料。

4.复合材料

复合材料就是两种或两种以上不同材料的组合材料，其性能是它的组成材料所不具备的。复合材料可以由各种不同种类的材料复合组成，所以它的结合键非常复杂。它在强度、刚度和耐腐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越，是一种特殊的工程材料，具有广阔的发展前景。

a、

氧化铝:它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。

b、

氧化锆:它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。

c、

二氧化钛:它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。

d、

氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。

e、

三氧化二铁:它是强磁性材料的重要原料。

f、

二氧化锡:广泛用于电子陶瓷中。

g、

氧化锌:它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。

h、

氧化镍:应用于热敏陶瓷中。

i、

氧化铅:在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。

j、

五氧化二铌:在电子陶瓷工业中它用途很广，如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器，铌酸锂单晶等的主要原料，同时还可作为改性添加剂。

k、

锰的氧化物:如制作湿度传感器、过热保护器等。

l、

氧化铬:用作气敏元件、气体警报器的配料中。

m、

氧化钴:应用于聚光材料等方面。

2、复合氧化物原料

a、

钛酸盐:主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。

b、

锆酸盐:主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。

c、

锡酸盐:主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3，如CaSnO3用作于电容器中。

d、

铌酸盐:主要有LiNbO3和KnbO3。

e、

锑酸盐:主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。

f、

铝酸盐:主要有MgAl2O4。

g、

铝硅酸盐:主要有3Al2O3o2SiO2。

3、非氧化物原料

a、碳化物

(1)

碳化钛:做刀具等。

(2)

碳化硼:它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。

(3)

碳化硅:利用SiC具有导电性，可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高，耐磨性能好，研磨性能好，并有抗热冲击性，抗氧化等性能，是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料，以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。

b、

氮化物

(1)

氮化硼:它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高，而且能加工成各种形状，因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性，可作金属和陶瓷的填料，制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料，因此作飞行和结构材料是非常有利的。

(2)

氮化铝:它具有优良的电绝缘性和介电性。

(3)

氮化硅:它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀，可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体，能应用于集成电路中，此外，氮化硅的硬度高，可以用作研磨材料，它的耐热冲击大，是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。

c、

硼化物

(1)

硼化锆:以硼化锆为基的耐火材料，可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀，所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性，用它制成的连续测温热电偶套管，可在熔融的铁水中使用10-15小时，在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时，在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。

d、

硅化物

如二硅化钼，可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时，因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途

资料来源:陶瓷原料网(ctcyl)

高温烧结的陶瓷吸水率小。高温陶瓷与中、低温陶瓷最明显的区别是吸水率，高温陶瓷的吸水率低于0.2%，产品易于清洁不会吸附异味，不会发生釉面的龟裂和局部漏水现象。

中、低温陶瓷的吸水率大大高于这个标准且容易进污水，不易清洗还会发出难闻的异味，时间久了还会发生龟裂和漏水现象。