陶瓷材料基础课件.ppt

普通陶瓷(传统陶瓷)特种陶瓷(新型陶瓷、技术陶瓷、精细陶瓷）以天然硅酸盐(黏土、石英、长石)为原料, 高温烧结而成以非硅酸盐类化工原料或人工合成原料，如氧化物（氧化铝、氧化锆、氧化钛等）和非氧化物（氮化硅、碳化硼等）制造陶瓷材料基础陶瓷材料基础陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件第一节     陶瓷材料的结构显微结构显微结构: 由晶相、气相、玻璃相构成unfired samplefired sample陶瓷材料基础课件largely unmolten phases(Flint SiO2)melting and liquid phasesinteringnew phases crystallising in frozen melt陶瓷材料基础课件一、晶相       主要组成相，对其物理、化学、机械性能起决定作用1.晶相的结合键   主要是离子键和共价键,  大多为混合键      以离子键为主的: Al2O3、 MgO、ZrO2      以共价键为主的: SiC、 BN。

      键的性质决定了陶瓷具有高熔点、高化学稳定性、高绝缘性、高脆性陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件2. 晶相的晶体结构晶相的晶体结构     主要是氧化物结构和硅酸盐结构1)氧化物结构氧化物结构: 氧离子构成晶格主体，金属离子存在于间隙中        面心立方晶格                         密排六方晶格八面体间隙和四面体间隙陶瓷材料基础课件(2)硅酸盐结构硅酸盐结构: 陶瓷的主要原料长石: Na2O•Al2O3 • 6SiO2高岭土: Al2O3 • 2SiO2 • H2O        硅氧四面体(SiO4)____陶瓷材料基础课件硅酸盐的硅酸盐的5种晶体结构种晶体结构:a.岛状结构: 孤立存在，金属离子连接锆                       石英(Zr[SiO4])，电学性能好石英陶瓷材料基础课件b.组群状结构组群状结构: 镁方柱石(Ca2Mg[Si2O7])陶瓷材料基础课件C. 链状结构链状结构: 顽火辉石(Mg2[Si2O6])(单链)            透闪石(Ca2Mg5[Si4O11](OH))(双链)具有某些高分子的特性。

陶瓷材料基础课件D.层状结构层状结构: 滑石(Mg2[Si4O10](OH) 2)            白云母(KAl2 [AlSi3O10](OH) 2)硬度低，可塑性好        层之间以金属离子连接陶瓷材料基础课件E. 架状结构架状结构:  石英、钾长石(K [Si3AlO3]) 膨胀率小陶瓷材料基础课件石英陶瓷材料基础课件3.同素异构转变同素异构转变     　   871℃                 1477℃     　     1713℃β石英　　β磷石英　　　β方石英　　　熔融石英              16%                  4.7%　573℃              120℃         　　220℃        0.82%               0.2%                  2.8% α石英　　  α磷石英　　　 α方石英陶瓷材料基础课件4. 实际陶瓷晶体缺陷实际陶瓷晶体缺陷点缺陷、线缺陷、面缺陷缺陷的作用:  a. 加速烧结扩散的过程; 陶瓷材料基础课件b. 空位影响电学性能; c. 位错影响光学、力学、电学性能。

    陶瓷位错不易运动，因而受力变形小，脆性高    离子晶体可有微量塑性变形，共价晶体位错运动将使材料断裂    晶粒愈细，强度愈高陶瓷材料基础课件二、玻璃相二、玻璃相来源: 原料中的某些晶体物质被烧熔化所致结构: 近程有序，远程无序作用: 粘接，降低烧结温度，抑制晶粒长大，填充空气，增加透光性陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件三、气相三、气相定义: 陶瓷中的气孔来源: 烧结过程中产生的作用: 对性能有显著影响，降低强度，影响透明性陶瓷材料基础课件 第二节第二节 陶瓷材料性能陶瓷材料性能一、机械性能一、机械性能1.高硬度高硬度陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件2. 高弹性模量高弹性模量陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件3.低抗拉强度和高抗压强度低抗拉强度和高抗压强度4. 高温强度和低抗热震性高温强度和低抗热震性陶瓷材料基础课件二、物理性能和化学性能二、物理性能和化学性能1.热性能热性能2.熔点高——高温强度和高温蠕变抗力热膨胀率小，热导率低，热容量小陶瓷材料基础课件2. 电性能电性能 绝缘性能好。

压电陶瓷: 超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等3. 磁性能4. 光学性能5. 化学性能陶瓷材料基础课件三、生物学性能三、生物学性能陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件四、美术性能陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件金属烤瓷材料金属烤瓷材料陶瓷材料基础课件铸造陶瓷材料铸造陶瓷材料陶瓷材料基础课件陶瓷材料基础课件。