新型陶瓷材料主要成分

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传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。 新型陶瓷控化学成分主要分为两类:一类是纯氧化物陶瓷, 如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。按照其性能与特征又可分为:高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和I:艺的不断改进,新剂陶瓷层出不穷。按其应用不同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,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。 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 氯化硅、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,新剂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。

新型陶瓷材料的主要成分是什么能承受高温,可用于制造业,航天工业等

新型陶瓷材料是一种新型的无机非金属材料耐高温、强度高(如氮化硅,制造汽轮机叶片、轴承永久性模具等); 具有电学特性(做半导体、导体、超导体,用于集成电路的基板等); 具有光学特性,具有生物功能等; 有氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷等。

新型陶瓷材料的介绍

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。

氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料的主要成分,耐高温,常用于制造业、航天领域.Si3N4中硅元素(Si)的

氮元素显-3价,设硅元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:3x+(-3)×4=0,则x=+4价.故选C.

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