精细陶瓷的生产过程 (1)、概念 精细陶瓷的概念无论是在国际上还是在国内都已被广泛使用。但其确切 的含义或所包含的内容却没有一个统一定论。与精细陶瓷相近的概念还 有“新型陶瓷”、“特种陶瓷”、“工业陶瓷”等。粗略地讲它们所包 含的范围大致相同,但各强调这些材料的某一方面。 “精细陶瓷”是指采用高度精选的原料,具有能精确控制的化学组成, 按照便于控制的制造技术制造、加工的,便于进行结构设计的,具有优 异特性的陶瓷。 而“新型陶瓷”是相对于传统陶瓷而言,是指用新的原料或新的加工方 法而制成的具有某些新的特性、功能和用途的一类陶瓷材料。 “特种陶瓷”是相对于普通陶瓷而言,是指那些具有某些特殊性能和用 于某些特殊目的的陶瓷材料。 “工业陶瓷”是指除了传统的日用陶瓷、建筑陶瓷之外,所有用于工业 目的作为设备零部件和原材料的陶瓷材料,包括那些正处于探索与研制 阶段将来有可能用于工业目的的陶瓷材料
精细陶瓷的生产过程 (1)、概念 精细陶瓷的概念无论是在国际上还是在国内都已被广泛使用。但其确切 的含义或所包含的内容却没有一个统一定论。与精细陶瓷相近的概念还 有“新型陶瓷” 、 “特种陶瓷” 、 “工业陶瓷”等。粗略地讲它们所包 含的范围大致相同,但各强调这些材料的某一方面。 “精细陶瓷”是指采用高度精选的原料,具有能精确控制的化学组成, 按照便于控制的制造技术制造、加工的,便于进行结构设计的,具有优 异特性的陶瓷。 而“新型陶瓷”是相对于传统陶瓷而言,是指用新的原料或新的加工方 法而制成的具有某些新的特性、功能和用途的一类陶瓷材料。 “特种陶瓷”是相对于普通陶瓷而言,是指那些具有某些特殊性能和用 于某些特殊目的的陶瓷材料。 “工业陶瓷”是指除了传统的日用陶瓷、建筑陶瓷之外,所有用于工业 目的作为设备零部件和原材料的陶瓷材料,包括那些正处于探索与研制 阶段将来有可能用于工业目的的陶瓷材料
以上几个概念在主体内容上是相互重合的,但都包含了一些模糊的边界。 近些年发展起来的某些日用瓷的新品种,如骨质瓷、硅灰石瓷等,它们 要不要包括在新型陶瓷之列还有争议。但很明显,这些陶瓷不属于“精 细陶瓷”之列。因为它们所使用的原料多为天然原料,未经过高度加工 和精选,再如大部分电瓷和化工用瓷,都采用天然原料和与传统陶瓷相 似的工艺,也不属于“精细陶瓷”之列,但理所当然应属于工业陶瓷的 范畴。尽管精细陶瓷的概念还需要推敲,但这一概念比其它几个类似的 概念所包含的内容要明确得多,因此这一概念被广泛采用。 (2)、精细陶瓷的功能和用途 (1)热学功能 精细陶瓷的热学功能包括耐热性、隔热性、导热性、抗热震性、集热性 等。 耐热性优良的材料中有氧化钍(ThO2)、碳化铪(HfC)、硼化锆 (ZB2)等很多种,可望作为超高温材料,用于与原子能有关的高温结 构材料、高温电极材料等方面
以上几个概念在主体内容上是相互重合的,但都包含了一些模糊的边界。 近些年发展起来的某些日用瓷的新品种,如骨质瓷、硅灰石瓷等,它们 要不要包括在新型陶瓷之列还有争议。但很明显,这些陶瓷不属于“精 细陶瓷”之列。因为它们所使用的原料多为天然原料,未经过高度加工 和精选,再如大部分电瓷和化工用瓷,都采用天然原料和与传统陶瓷相 似的工艺,也不属于“精细陶瓷”之列,但理所当然应属于工业陶瓷的 范畴。尽管精细陶瓷的概念还需要推敲,但这一概念比其它几个类似的 概念所包含的内容要明确得多,因此这一概念被广泛采用。 (2)、精细陶瓷的功能和用途 (1) 热学功能 精细陶瓷的热学功能包括耐热性、隔热性、导热性、抗热震性、集热性 等。 耐热性优良的材料中有氧化钍( ThO2)、碳化铪( HfC )、硼化锆 ( ZrB2 )等很多种,可望作为超高温材料,用于与原子能有关的高温结 构材料、高温电极材料等方面
隔热性优良的材料中,除了历来的发泡性硅酸铝、硅酸钙等外,还有氧 化铝(A1203)、氧化锆(Z02)、二氧化硅(1)(Si02)、钛酸钾 (K2TiO3)、莫来石(3Al2O3·2SiO2)等的纤维材料,可作为新的高温 隔热材料,用于高温加热炉、热处理炉等工业炉,高温反应容器、核反 应堆 导热性优良的陶瓷中,目前非常引人注目的材料有氧化铍(Be0)、氮 化铝(AIN)、氮化硼(BN)等材料,由于这些材料具有优良的电绝缘 性,因而有希望用作内部装有大规模集成电路和超大规模集成电路的电 子器件的散热片。 抗热震性优良的材料中有氧化铝(A1203)、氧化镁(Mg0)、二氧化 钛(TIO2)、氧化锆(ZO2)、氮化硅(Si3N,)等很多种,可用作高 温炉材料,交变热应力状态下的结构材料。 集热性优良的材料有六硼化斓(LaB。)、碳化铌(NbC)等材料
隔热性优良的材料中,除了历来的发泡性硅酸铝、硅酸钙等外,还有氧 化铝( A1203 )、氧化锆( ZrO2 )、二氧化硅⑴( SiO2 )、钛酸钾 ( K2TiO3 )、莫来石( 3AI2O3 · 2 SiO2)等的纤维材料,可作为新的高温 隔热材料,用于高温加热炉、热处理炉等工业炉,高温反应容器、核反 应堆 …… 导热性优良的陶瓷中,目前非常引人注目的材料有氧化铍( BeO)、氮 化铝( AIN)、氮化硼(BN)等材料,由于这些材料具有优良的电绝缘 性,因而有希望用作内部装有大规模集成电路和超大规模集成电路的电 子器件的散热片。 抗热震性优良的材料中有氧化铝( A12O3)、氧化镁( MgO )、二氧化 钛( TIO2 )、氧化锆 ( Z rO2 )、氮化硅( S i3N4 )等很多种,可用作高 温炉材料,交变热应力状态下的结构材料。 集热性优良的材料有六硼化斓( LaB6)、碳化铌( NbC )等材料
(2)力学功能 当精细陶瓷用作结构材料时,本来很难将高强度和 耐热性截然区分开的,然而,如按使用要求加以区 分,那么力学功能可分为硬质、耐磨性、高强度、 润滑性、低热膨胀性、尺寸稳定性 。 耐磨性优良的硬质材料有氧化铝(A12O3)、碳化 钨(WC)、立方氮化硼(C一BN)、金属陶瓷 (TiC,TiN,TiCN等),金刚石(C)、碳化硅 (SiC)、氧化锆(ZrO。)、碳化硼(B,C)等很 多种。这些材料具有广泛的用途,诸如切削刀具、 夹具、模具、车刀、钻孔搅孔用钻头、各种研磨材 料、磨削材料、机械密封、轴承、导辊、纺织用导 丝器、球磨机(球)等
(2)力学功能 当精细陶瓷用作结构材料时,本来很难将高强度和 耐热性截然区分开的,然而,如按使用要求加以区 分,那么力学功能可分为硬质、耐磨性、高强度、 润滑性、低热膨胀性、尺寸稳定性等。 耐磨性优良的硬质材料有氧化铝( A12O3 )、碳化 钨( WC )、立方氮化硼( C- BN )、金属陶瓷 ( TiC , TiN , TiCN 等),金刚石(C)、碳化硅 (SiC )、氧化锆( ZrO 。)、碳化硼( B4C )等很 多种。这些材料具有广泛的用途,诸如切削刀具、 夹具、模具、车刀、钻孔搅孔用钻头、各种研磨材 料、磨削材料、机械密封、轴承、导辊、纺织用导 丝器、球磨机(球)等
具有高强度的陶瓷有氮化硅(Si3N4)、 碳化硅(SC)、赛 隆(Si3N4·AIN.SiO2·A12O3)、氮化铝 (AIN)、氧化铝 (A1203)、氧化锆(Zr02) 等很多种,此外,氧化铝纤维 ‘碳化硅纤维、碳纤维等可作为塑料、金属或陶瓷本身的增 强材料,用于复合材料。 前者(高强度陶瓷)作为热机部件可用于燃气轮机的燃烧器、 叶片、涡轮、套管,船用部件和发电机部件,柴油机的活塞、 曲臂、汽缸和汽缸套、排气系统部件,涡轮增压器的转子、 阀挺杆等;作为机械部件可用于车床等机床的床身、轴承、 压铸机构件、注射成形机构件(油缸、喷嘴等)、流体机械 的阀门、燃烧喷嘴、喷砂嘴、高速旋转机器和压力机的轴承 等;作为精密机械可用于计量设备的量规、量具(千分尺、 游标卡尺、块规等)、另外,在金属工业中,目前正在积极 地进行连铸(连续铸钢)用部件(浇包构件、中间包)辊 等),加热炉构件(滑轨按钮、导辊等)等的开发工作
具有高强度的陶瓷有氮化硅( Si3N4)、碳化硅( SIC )、赛 隆( Si3N4 · AIN · SiO2 · A12O3 )、氮化铝( AIN )、氧化铝 ( A12O3 )、氧化锆( ZrO2 )等很多种,此外,氧化铝纤维 ‘碳化硅纤维、碳纤维等可作为塑料、金属或陶瓷本身的增 强材料,用于复合材料。 前者(高强度陶瓷)作为热机部件可用于燃气轮机的燃烧器、 叶片、涡轮、套管,船用部件和发电机部件,柴油机的活塞、 曲臂、汽缸和汽缸套、排气系统部件,涡轮增压器的转子、 阀挺杆等;作为机械部件可用于车床等机床的床身、轴承、 压铸机构件、注射成形机构件(油缸、喷嘴等)、流体机械 的阀门、燃烧喷嘴、喷砂嘴、高速旋转机器和压力机的轴承 等;作为精密机械可用于计量设备的量规、量具(千分尺、 游标卡尺、块规等)、另外,在金属工业中,目前正在积极 地进行连铸(连续铸钢)用部件(浇包构件、中间包)辊 等),加热炉构件(滑轨按钮、导辊等)等的开发工作