高温陶瓷是什么材料
大多数陶瓷具有良好的电绝缘性,因此大量用于制作各种电压(1kV~110kV)的绝缘器件.铁电陶瓷(钛酸钡BaTiO3)具有较高的介电常数,可用于制作电容器,铁电陶瓷在外电场的作用下,还能改变形状,将电能转换为机械能(具有压电材料的特性),可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等.少数陶瓷还具有半导体的特性,可作整流器.
化学性能
陶瓷材料在高温下不易氧化,并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力.
光学性能
陶瓷材料还有独特的光学性能,可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等,透明陶瓷可用于高压钠灯管等.磁性陶瓷(铁氧体如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途.
编辑本段常用特种陶瓷材料
根据用途不同,特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷.
1.结构陶瓷
氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3,一般含量大于45%.氧化铝陶瓷具有各种优良的性能.耐高温,一般可要1600℃长期使用,耐腐蚀,高强度,其强度为普通陶瓷的2~3倍,高者可达5~6倍.其缺点是脆性大,不能接受突然的环境温度变化.用途极为广泛,可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等,也可作刀具和模具.
氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4,这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷,线膨胀系数在各种陶瓷中最小,使用温度高达1400℃,具有极好的耐腐蚀性,除氢氟酸外,能耐其它各种酸的腐蚀,并能耐碱、各种金属的腐蚀,并具有优良的电绝缘性和耐辐射性.可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具.
碳化硅陶瓷主要组成物是SiC,这是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷,在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度,是目前高温强度最高的陶瓷,碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度.是良好的高温结构材料,可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件;利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料;利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等.
六方氮化硼陶瓷主要成分为BN,晶体结构为六方晶系,六方氮化硼的结构和性能与石墨相似,故有“白石墨”之称,硬度较低,可以进行切削加工具有自润滑性,可制成自润滑高温轴承、玻璃成形模具等.
2.工具陶瓷
硬质合金主要成分为碳化物和粘结剂,碳化物主要有WC、TiC、TaC、NbC、VC等,粘结剂主要为钴(Co).硬质合金与工具钢相比,硬度高(高达87~91HRA),热硬性好(1000℃左右耐磨性优良),用作刀具时,切削速度比高速钢提高4~7倍,寿命提高5~8倍,其缺点是硬度太高、性脆,很难被机械加工,因此常制成刀片并镶焊在刀杆上使用,硬质合金主要用于机械加工刀具;各种模具,包括拉伸模、拉拔模、冷镦模;矿山工具、地质和石油开采用各种钻头等.
金刚石天然金刚石(钻石)作为名贵的装饰品,而合成金刚石在工业上广泛应用,金刚石是自然界最硬的材料,还具备极高的弹性模量;金刚石的导热率是已知材料中最高的;金刚石的绝缘性能很好.金刚石可用作钻头、刀具、磨具、拉丝模、修整工具;金刚石工具进行超精密加工,可达到镜面光洁度.但金刚石刀具的热稳定性差,与铁族元素的亲和力大,故不能用于加工铁、镍基合金,而主要加工非铁金属和非金属,广泛用于陶瓷、玻璃、石料、混凝土、宝石、玛瑙等的加工.
立方氮化硼(CBN)具有立方晶体结构,其硬度高,仅次于金刚石,具热稳定性和化学稳定性比金刚石好,可用于淬火钢、耐磨铸铁、热喷涂材料和镍等难加工材料的切削加工.可制成刀具、磨具、拉丝模等
其它工具陶瓷尚有氧化铝、氧化锆、氮化硅等陶瓷,但从综合性能及工程应用均不及上述三种工具陶瓷.
3.功能陶瓷
功能陶瓷通常具的特殊的物理性能,涉及的领域比较多,常用功能陶瓷的特性及应用见表.
常用功能陶瓷的组成、特性及应用
氮化硅陶瓷
氮化硅陶瓷也是一种重要的结构材料,它是一种超硬物质,密度小、本身具有润滑性,并且耐磨损,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应,抗腐蚀能力强;高温时也能抗氧化。
而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。正是氮化硅具有如此良好的特性,人们常常用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷(人造刚玉)是一种极有前途的高温结构材料。它的熔点很高,可作高级耐火材料,如坩埚、高温炉管等。
碳化硼陶瓷
碳化硼材料具有质量轻、高硬度、高耐磨损、高耐冲击、吸收中子等性能,在高技术工业、核电技术、国防军工等领域具有广阔的应用前景,是国民经济和国防建设中重要的战略物资材料,具有广泛的用途。
氮化硼陶瓷
通常制得的氮化硼是石墨型结构,俗称为白色石墨。另一种是金刚石型,和石墨转变为金刚石的原理类似,石墨型氮化硼在高温(1800℃)、高压(800Mpa)下可转变为金刚型氮化硼。
这四种是比较常见的超耐高温陶瓷
问题二:刚玉是什么东西? 刚玉,名称源于印度,系矿物学名称,主要成分是Al2O3。刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。刚玉硬度仅次于金刚石.主要用于高级研磨材料.手表和精密机械的轴承材料,色彩绚丽的晶体作为宝石.作为激光发射材料的红宝石系人造晶体。红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物,除星光效应外,只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。红色的称为红宝石,而其他色调的刚玉在商业上统称蓝宝石。
问题三:刚玉的主要成分是什么 Al2P3
问题四:刚玉有什么用???? 在自然界中,刚玉分布广泛,呈圆柱形晶体、大块体或圆颗粒产于火成岩、沉积岩及变质岩中。富刚玉矿床产于缅甸、斯里兰卡、泰国、印度等地。刚玉很容易风化成其他含铝矿物,如珍珠云母、黝帘石、夕线石和蓝晶石。除了作为珍贵宝石外,在精密的机械装置(如钟表和马达等)中还用刚玉作轴承,同时还是许多耐火材料的重要成分及工业磨料。大多数工业用的刚玉是人造的,人造刚玉也叫熔凝铝氧等名称。它们与天然刚玉具有同样的硬度和强度。制造刚玉的方法是用主要含氧化铝的铝土矿石在电弧炉中通电,产生高热,使铝土矿熔化和净化。当其凝固时,便产生最纯的又大又洁白的晶体;不太纯的成为细小且近于黑色的晶体;一般产品是半透明红褐色。
问题五:刚玉是什么,价值多高 刚玉的成分为三氧化二铝的自然晶体。莫氏硬度9。
宝石级的刚玉就是我们平时所说的红宝石,蓝宝石。
问题六:合成刚玉是什么成分,硬度能达到9么 100分 合成刚玉,化学成分:三氧化二铝(Al2O3),密度3.98,硬度9,折射率1.762~1.77,色散0.018。刚玉品种多,颜色艳丽,刚玉是自然界中最硬的氧化物,它的硬度大,耐磨耐高温。蓝刚玉对酸碱稳定,火烧或腊镶不会变色。
问题七:什么是刚玉陶瓷 刚玉就是Al2O3,工业陶瓷中常用的有一种就是氧化铝陶瓷,也就是刚玉瓷
问题八:刚玉主要用来做什么? 刚玉主要用作研磨材料。可制成砂轮、研磨盘、研磨纸及研磨粉等,也可作仪器快速转动轴承。刚玉粉还能磨修精密仪器的光学玻璃。透明色鲜的刚玉则是天然宝石。
由于人造磨料(包括人造刚玉和碳化硅)具有成型自由、质量均匀、能大批生产等优点,因而大量取代了天然刚玉作各种研磨材料。人造刚玉是将铝矾土在电弧炉中熔化,提高氧化铝的成分,然后将凝固块粉碎、整粒而成。日本工业规格规定,由棕色刚玉结晶组成者称“棕刚玉磨料”,用符号A表示。高纯度的氧化铝用同样方法制成的产品中,由纯白色刚玉结晶组成者称“白刚玉磨料”,用符号WA表示。在整粒的制品中,由刚玉结晶和莫来石结晶组成者,称为“人造刚砂磨料”(AE)。
此外,用刚玉磨料制成的砂布、砂纸,用符号AA表示,用刚玉砂制成的砂布和砂纸,用符号E表示。
在刚玉磨料内加入结合剂,可制成砂轮。用粘结剂使刚玉磨料固定在棉布和纸的表面,可制成砂布和砂纸。刚玉磨料除上述用途外,还可作高铝耐火材料的原料。
用刚玉磨料作原料制成的砂轮(A、WA砂轮)用于软钢、高速钢、特殊钢的磨削加工。砂布、砂纸用于木材、钢材的研磨加工。尤其是1级砂纸(AA)适合作木工和不锈钢的研磨用。
(金)刚砂布、(金)刚砂纸在电镀自行车时,可用于研磨基底,还用于其他理化仪器的加工和精加工等方面。
在人造刚玉磨料的微粉中,混入脂肪、脂肪酸或树脂等油脂类,经加热、冷却、固化后,可制成油脂性研磨材料。在油脂性研磨材料中,用刚砂和人造刚玉作原料制成棒状抛光膏,用于硬金属表面粗加工的研磨。用烧成刚玉作材料制成的“白棒”,广泛用于合成树脂和木制品的研磨加工。
由于刚玉强韧和耐久性好,和水泥、沥青等有良好的调和性,可用于公路止滑、化工厂板铺装以及堰堤护床的表装材料、耐火材料及生产人造刚玉(假宝石)的原料等方面。
问题九:什么是刚玉瓷 刚玉就是Al2O3,工业陶瓷中常用的有一种就是氧化铝陶瓷,也就是刚玉瓷
刚玉主要用于高级研磨材料,手表和精密机械的轴承材料。作为激光发射材料的红宝石系人造晶体。红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物,除星光效应外,只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。红色的称为红宝石,而其他色调的刚玉在商业上统称蓝宝石。
陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点,因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。
常见的耐高温材料有:镍基合金、陶瓷材料、棕刚玉。除此以外,花岗岩、大理石、石膏、二氧化硅等等,是更常见的耐高温材料,应用也比较广泛。
耐高温涂料技术大致有两大系列,有机系列和无机系列,其中有机系列的耐高温涂料多半以有机硅为载体,其最高温度一般不能超过400摄氏度,超过此温度就会发生碳化或者软化,而无机系列的耐高温涂料皆是能承受至少1000摄氏度的高温,该种涂料可以耐1500℃甚至更高的温度。
成分结构:
主要分金属与非金属化合物和非金属间化合物两类。前者如钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆等难熔金属以及稀土金属的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物、磷化物和硫化物等;后者如碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅等。
后者有极重要的用途,可用作高温耐火材料(如磨料、铸模、喷嘴、高温热电偶套管)、耐热材料(如火箭的结构元件、核工程材料、电热元件)、电工材料(如高温热电偶、引燃电极),此外还用作耐化学腐蚀材料和硬质材料等。
耐热聚合物可用作耐高温薄膜绝缘材料、耐高温纤维、耐高温涂料、耐高温粘合剂等。按照耐高温的时间,又分瞬间耐高温材料和较长时间的耐高温材料。前者在1000~10000℃能耐几秒到几分钟。其中烧蚀材料也是耐高温材料。例如在300~600℃,在空气中能保持它的机械强度、耐化学腐蚀等。
适用于制造陶 瓷、树脂固结磨具以及研磨、抛光、喷砂、精密铸造(精铸专用刚玉)等,还可用于制造高级耐火材料 ,代号“WA”于国际通用标准、国家标准一致,多数供出口,也有一定量供应国内用户。 产品粒度按国际标准以及各国标准生产,可按用户要求粒度进行加工。通用粒度号为 F4~F220,其化学成份视粒度大小而不同。突出的特点是晶体尺寸小耐冲击,如果用自磨机 加工破碎,颗粒多为球状颗粒,表面干洁,易于结合剂结合。 密度分为两种,一是白刚玉堆积密度,二是白刚玉真密度
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。