什么是新材料陶瓷?

【專家解說】：傳統(tǒng)陶瓷主要采用天然的巖石、礦物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷則采用人工合成的高純度無機化合物為原料，在嚴格控制的條件下經(jīng)成型、燒結和其他處理而制成具有微細結晶組織的無機材料。它具有一系列優(yōu)越的物理、化學和生物性能，其應用范圍是傳統(tǒng)陶瓷遠遠不能相比的，這類陶瓷又稱為特種陶瓷或精細陶瓷。 新型陶瓷控化學成分主要分為兩類：一類是純氧化物陶瓷， 如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等；另一類是非氧化物系陶瓷，如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。按照其性能與特征又可分為：高溫陶瓷、超硬質陶瓷、高韌陶瓷、半導體陶瓷。電解質陶瓷、磁性陶瓷、導電性陶瓷等。隨著成分、結構和I：藝的不斷改進，新劑陶瓷層出不窮。按其應用不同又可將它們分為工程結構陶瓷和功能陶瓷兩類。 在工程結構上使用的陶瓷稱為工程陶瓷，它主要在高溫下使用，也稱高溫結構陶瓷。這類陶瓷具有在高溫下強度高、硬度大、抗氧化、耐腐蝕、耐磨損、耐燒蝕等優(yōu)點，是空間技術、軍事技術、原子能、業(yè)及化工設備等領域中的重要材料。工程陶瓷有許多種類，但目前世界上研究最多，認為最有發(fā)展前途的是氯化硅、碳化硅和增韌氧化物三類材料。 精密陶瓷氨化硅代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件，能大幅度提高工件溫度，從而提高熱效率，降低燃料消耗，節(jié)約能源，減少發(fā)動機的體積和重量，而且又代替了如鎳、鉻、鈉等重要金屬材料，所以，被人們認為是對發(fā)動機的一場革命。氮化硅可用多種方法制備，工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1600K反應后獲得： 3Si＋2N2 ＝Si3N4（條件1600K） 也可用化學氣相沉積法，使SiCl4和N2在H2氣氛保護下反應，產(chǎn)物Si3N4積在石墨基體上，形成一層致密的Si3N4層。此法得到的氮化硅純度較高，其反應如下： SiCl4＋2N2＋6H2→Si3N4＋12HCl 氯化硅、碳化硅等新型陶瓷還可用來制造發(fā)動機的葉片、切削刀具、機械密封件、軸承、火箭噴嘴、爐子管道等，具有非常廣泛的用途。 利用陶瓷對聲、光、電、磁、熱等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料稱為功能陶瓷。功能陶瓷種類繁多，用途各異。例如，根據(jù)陶瓷電學性質的差異可制成導電陶瓷、半導體陶瓷、介電陶瓷、絕緣陶瓷等電子材料，用于制作電容器、電阻器、電子工業(yè)中的高溫高頻器件，變壓器等形形色色的電子零件。利用陶瓷的光學性能可制造固體激光材料、光導纖維、光儲存材料及各種陶瓷傳感器。此外，陶瓷還用作壓電材料、磁性材料、基底材料等?？傊聞┨沾刹牧蠋缀醣榧艾F(xiàn)代科技的每一個領域，應用前景十分廣闊。