新型无机非金属材料
——新型陶瓷材料的应用及其发展前景
摘要
新型陶瓷材料是新型无机非金属材料的一种。而新型陶瓷材料又有不同种类,据其性能优越并且在社会工、农、医等各大领域得到愈来愈多的应用。新型陶瓷材料除了具有传统陶瓷的耐高温的特性,还具有较好的力学、电学、化学、光学等性能。随着社会发展需求,新型陶瓷材料工艺愈加成熟,发展前景开阔。
关键词
新型陶瓷材料的分类 应用 发展(工艺技术/性能) 引言
在实验室参观听尚福亮老师讲解传统陶瓷的制备流程(做馒头)的基础上,想对陶瓷材料进行更深一步的了解。通过网上及图书馆查阅检索相关信息,对新型陶瓷材料进行进一步了解其在现代社会的应用及发展前景。
正文
当然,新型陶瓷材料的性能与相关制作工艺、原料和技术息息相关。通过实验室参观,尚老师形象讲解陶瓷制备的基本流程,让我知道任何相关先进工艺都是在基础操作上添加相关技术以提高产品的性能。所以对于我们材料本专业来说,平时相关的基础实验和基础知识是相当重要的,只有在此基础上才能更好地结合先进技术创造出价值更高的成品。
实验室参观不仅是参观相关仪器和接触材料相关领域,更多的是提高大家对材料的热情与认知度,从而为相关专业学习提供通道的开口。
下面是我对自我感兴趣的材料——新型陶瓷材料的相关初认识。
材料科学自十九世纪后期就进入了一个崭新的阶段,以前仅用力学的观点研究材料的结构与性能。随着社会科学技术的进步,现在更加重视的是材料内部电子结构,晶体结构,显微组织和外界环境因素如荷载、温度、介质、电磁场、辐射的变化而引起的性能变化。新技术革命是建立在对材料内部结构、性能和外界环境因素之间相互关系研究的基础上的。
随着新技术革命的进行,新型材料应运而生。在新型无机非金属材料中新型陶瓷材料具有特殊意义,新型陶瓷材料大体上可分为结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷复合材料三大类。
结构陶瓷材料包括用于各种环境中的耐磨、耐蚀、耐高温等构件的各类陶瓷材料,它强调材料的力学性能。结构陶瓷具有耐高温、耐热冲击、耐摩擦、高硬度、高刚性、低膨胀性、隔热等特殊性质。并且即使在恶劣环境下,其工作性能也非常稳定。结构陶瓷的主要应用如下表所示。
功能陶瓷是指在外部应力如光、热、磁、电、化学、生物等作用下,而具有某种特殊性能的陶瓷材料和制品。它们通常具有一种或多种功能,已在空间技术、电子技术、能源开发、光电子技术、红外技术、激光技术、传感技术、生物技术和环境技术等领域得到广泛的应用。功能陶瓷的主要应用如下: 一.电介质陶瓷
1. 绝缘陶瓷:主要用于电子设备中安装、固定、支撑、保护、绝缘、隔离以及连接各种无线电零件和器件。
2. 电容器陶瓷:用于制作相关要求的电容器。
3. 铁电陶瓷:广泛应用于航天、军工、新能源产品。
4. 压电陶瓷:应用于传感器、驱动器(马达等)、频率控制器等。 5. 导电陶瓷:用于高温电炉的发热体、磁流体发电机的高温电极材料、电子手表、听诊器等。
二.敏感(半导体)陶瓷
用于制造敏感元件,广泛应用于工业检测、控制仪器、交通运输系统、汽车、机器人、防止公害、防灾、公安及家电等领域。
陶瓷复合材料是陶瓷与陶瓷或陶瓷基体材料与其他材料所组成的多相材料。复合材料通常具有不同材料相互取长补短的良好综合性能。主要有:
1. 陶瓷与金属复合材料,如特种无机纤维或晶须增强金属材料、金属陶瓷、复合粉料等;
2. 陶瓷与有机高分子材料的复合材料,如特种无机纤维或晶须增强有机材料等;
3. 陶瓷与陶瓷的复合材料,如特种无机纤维、晶须、颗粒、板晶等增韧补强陶瓷材料。
陶瓷基复合材料通常可分为颗粒补强陶瓷基复合材料和纤维补强陶瓷基复合材料两类。复合材料兼有两种或两种以上材料的特点,能改善单一材料的性能,
如提高强度、增加韧性和改善介电性能等。
作为高温结构材料用的陶瓷复合材料,主要用于宇航,军工等部门。此外,在机械、化工、电子技术等领域也广泛采用各种陶瓷复合材料。
除以上介绍的三大类新型陶瓷材料,还有近几年从这三大类剥离出来快速发展的一些新型陶瓷材料,如生物陶瓷、分子筛、智能陶瓷等。
现代生活对新型陶瓷材料的依赖程度大大超过传统陶瓷,大的如一台大型计算机,记忆系统的功能取决于陶瓷磁性元件;小的如收音机,其电路元件290个,陶瓷元件就有94个,占32%;再如电视机电路元件850个,陶瓷元件200件,占24%。陶瓷敏感元件的发展使它广泛应用于工业、农业、国防、文化、教育、家庭生活等领域。结构陶瓷之复合材料是化工、宇航不能缺少的材料。新型陶瓷材料已成为当代社会向现代化发展的、具有战略对策性的产业部门。
随着社会快速发展带动相关领域迅速发展,越来越需要性能优越的材料来为我们的生活各方面更好的服务。新型陶瓷材料作为一个需求量大的材料领域有着光明的前景,需要社会各个领域的努力,当然也需要我们的努力。
附录:
1. 《现代新型材料》 曾光廷主编 北京:中国轻工业出版社2006.4 2. 《温州开发新型陶瓷材料工业的前景与途径》
——温州市陶瓷研究所 张丰
新型无机非金属材料
——新型陶瓷材料的应用及其发展前景
摘要
新型陶瓷材料是新型无机非金属材料的一种。而新型陶瓷材料又有不同种类,据其性能优越并且在社会工、农、医等各大领域得到愈来愈多的应用。新型陶瓷材料除了具有传统陶瓷的耐高温的特性,还具有较好的力学、电学、化学、光学等性能。随着社会发展需求,新型陶瓷材料工艺愈加成熟,发展前景开阔。
关键词
新型陶瓷材料的分类 应用 发展(工艺技术/性能) 引言
在实验室参观听尚福亮老师讲解传统陶瓷的制备流程(做馒头)的基础上,想对陶瓷材料进行更深一步的了解。通过网上及图书馆查阅检索相关信息,对新型陶瓷材料进行进一步了解其在现代社会的应用及发展前景。
正文
当然,新型陶瓷材料的性能与相关制作工艺、原料和技术息息相关。通过实验室参观,尚老师形象讲解陶瓷制备的基本流程,让我知道任何相关先进工艺都是在基础操作上添加相关技术以提高产品的性能。所以对于我们材料本专业来说,平时相关的基础实验和基础知识是相当重要的,只有在此基础上才能更好地结合先进技术创造出价值更高的成品。
实验室参观不仅是参观相关仪器和接触材料相关领域,更多的是提高大家对材料的热情与认知度,从而为相关专业学习提供通道的开口。
下面是我对自我感兴趣的材料——新型陶瓷材料的相关初认识。
材料科学自十九世纪后期就进入了一个崭新的阶段,以前仅用力学的观点研究材料的结构与性能。随着社会科学技术的进步,现在更加重视的是材料内部电子结构,晶体结构,显微组织和外界环境因素如荷载、温度、介质、电磁场、辐射的变化而引起的性能变化。新技术革命是建立在对材料内部结构、性能和外界环境因素之间相互关系研究的基础上的。
随着新技术革命的进行,新型材料应运而生。在新型无机非金属材料中新型陶瓷材料具有特殊意义,新型陶瓷材料大体上可分为结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷复合材料三大类。
结构陶瓷材料包括用于各种环境中的耐磨、耐蚀、耐高温等构件的各类陶瓷材料,它强调材料的力学性能。结构陶瓷具有耐高温、耐热冲击、耐摩擦、高硬度、高刚性、低膨胀性、隔热等特殊性质。并且即使在恶劣环境下,其工作性能也非常稳定。结构陶瓷的主要应用如下表所示。
功能陶瓷是指在外部应力如光、热、磁、电、化学、生物等作用下,而具有某种特殊性能的陶瓷材料和制品。它们通常具有一种或多种功能,已在空间技术、电子技术、能源开发、光电子技术、红外技术、激光技术、传感技术、生物技术和环境技术等领域得到广泛的应用。功能陶瓷的主要应用如下: 一.电介质陶瓷
1. 绝缘陶瓷:主要用于电子设备中安装、固定、支撑、保护、绝缘、隔离以及连接各种无线电零件和器件。
2. 电容器陶瓷:用于制作相关要求的电容器。
3. 铁电陶瓷:广泛应用于航天、军工、新能源产品。
4. 压电陶瓷:应用于传感器、驱动器(马达等)、频率控制器等。 5. 导电陶瓷:用于高温电炉的发热体、磁流体发电机的高温电极材料、电子手表、听诊器等。
二.敏感(半导体)陶瓷
用于制造敏感元件,广泛应用于工业检测、控制仪器、交通运输系统、汽车、机器人、防止公害、防灾、公安及家电等领域。
陶瓷复合材料是陶瓷与陶瓷或陶瓷基体材料与其他材料所组成的多相材料。复合材料通常具有不同材料相互取长补短的良好综合性能。主要有:
1. 陶瓷与金属复合材料,如特种无机纤维或晶须增强金属材料、金属陶瓷、复合粉料等;
2. 陶瓷与有机高分子材料的复合材料,如特种无机纤维或晶须增强有机材料等;
3. 陶瓷与陶瓷的复合材料,如特种无机纤维、晶须、颗粒、板晶等增韧补强陶瓷材料。
陶瓷基复合材料通常可分为颗粒补强陶瓷基复合材料和纤维补强陶瓷基复合材料两类。复合材料兼有两种或两种以上材料的特点,能改善单一材料的性能,
如提高强度、增加韧性和改善介电性能等。
作为高温结构材料用的陶瓷复合材料,主要用于宇航,军工等部门。此外,在机械、化工、电子技术等领域也广泛采用各种陶瓷复合材料。
除以上介绍的三大类新型陶瓷材料,还有近几年从这三大类剥离出来快速发展的一些新型陶瓷材料,如生物陶瓷、分子筛、智能陶瓷等。
现代生活对新型陶瓷材料的依赖程度大大超过传统陶瓷,大的如一台大型计算机,记忆系统的功能取决于陶瓷磁性元件;小的如收音机,其电路元件290个,陶瓷元件就有94个,占32%;再如电视机电路元件850个,陶瓷元件200件,占24%。陶瓷敏感元件的发展使它广泛应用于工业、农业、国防、文化、教育、家庭生活等领域。结构陶瓷之复合材料是化工、宇航不能缺少的材料。新型陶瓷材料已成为当代社会向现代化发展的、具有战略对策性的产业部门。
随着社会快速发展带动相关领域迅速发展,越来越需要性能优越的材料来为我们的生活各方面更好的服务。新型陶瓷材料作为一个需求量大的材料领域有着光明的前景,需要社会各个领域的努力,当然也需要我们的努力。
附录:
1. 《现代新型材料》 曾光廷主编 北京:中国轻工业出版社2006.4 2. 《温州开发新型陶瓷材料工业的前景与途径》
——温州市陶瓷研究所 张丰