新型陶瓷材料的應(yīng)用與發(fā)展前景

【專家解說(shuō)】：又可將它們分為工程結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩類。 　　在工程結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)陶瓷。這類陶瓷以氧化鋁為主要原料，具有在高溫下強(qiáng)度高、硬度大、抗氧化、耐腐蝕、耐磨損、耐燒蝕等優(yōu)點(diǎn)，在空氣中可以耐受1980℃的高溫，是空間技術(shù)、軍事技術(shù)、原子能、業(yè)及化工設(shè)備等領(lǐng)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(rèn)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。 　　壓電陶瓷是一種能將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓δ芴沾?，哪怕是像聲波震?dòng)產(chǎn)生的微小的壓力也能夠使它們發(fā)生形變，從而使陶瓷表面帶電。用壓電陶瓷柱代替普通火石制成的氣體電子打火機(jī)，能夠連續(xù)打火幾萬(wàn)次。 　　透明陶瓷的主要成分有氧化鎂、氧化鈣、氟化鈣等。透明陶瓷不但能透過(guò)光線，還具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度。透明陶瓷是一種很好的透明防彈材料，還可以用來(lái)制造車床上的高速切削刀、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的零件等，甚至可以代替不銹鋼。 　　氮化硅高強(qiáng)度陶瓷以強(qiáng)度高著稱，可用于制造燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器、葉片、渦輪等。 　　精密陶瓷氨化硅代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(rèn)為是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的一場(chǎng)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(yīng)后獲得： 　　3Si＋2N2 ＝Si3N4（條件1600K） 　　也可用化學(xué)氣相沉積法，使SiCl4和N2在H2氣氛保護(hù)下反應(yīng)，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(yīng)如下： 　　SiCl4＋2N2＋6H2→Si3N4＋12HCl 　　氮化硅、碳化硅等新型陶瓷還可用來(lái)制造發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、切削刀具、機(jī)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(duì)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(xué)性質(zhì)的差異可制成導(dǎo)電陶瓷、半導(dǎo)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(xué)性能可制造固體激光材料、光導(dǎo)纖維、光儲(chǔ)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(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。 參考文獻(xiàn)：百度百科