02晶态和非晶态的特性概论.ppt

* 液晶显示器(Liquid crystal display，LCD) * * * * * * * * * * * * * 陶瓷 (ceramics) 从陶到瓷 ? 从制陶到制瓷，主要是在以下三方面技术上取得了进展。 ? （l）精选原材料。瓷器是以含铝成分较多的高岭土为原料烧制而成的。 ? （2）改进窑炉，提高烧成温度。 ? （3）发明和利用釉。釉是以石英、长石、粘土等为原料，烧结在陶瓷表面的玻璃质薄层。 传统陶瓷——以粘土（塑性组分），长石（熔剂组分），石英（惰性组分）等天然矿物为原料，经粉碎、混合、磨细、成型、干燥、烧成等工序制成的产品。 特种陶瓷——以人工合成化合物为原料制备，用于技术和工程领域，如电子信息、能源、机械、化工、动力、生物、航天航空和其它高新技术领域。 1. 陶瓷材料分类 先进陶瓷（Advanced ceramics） 精细陶瓷（Fine ceramics） 工程陶瓷（Engineering ceramics） 新型陶瓷（New ceramics） 近代陶瓷（Modern ceramics） 高技术陶瓷（High Technology ceramics） 高性能陶瓷（High Performance ceramics） 特种陶瓷（Special ceramics） 特种陶瓷的名称 特种陶瓷和传统陶瓷的主要区别 2. 性能： （1）力学性能 耐磨性——氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、碳化硼和立方氮化硼等陶瓷 研磨材料，切削刀具，机械密封件，工业设备衬里 高强度难变形性——氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷 精密结构部件，主轴和轴承等 超高硬度——氮化硼、碳化硅等陶瓷 切削工具，岩石钻头，磨料等 氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷是一种以α氧化铝为主晶相的陶瓷材料，氧化铝含量一般在75~99.9%之间，通常习惯以氧化铝的含量来分类。氧化铝的含量在75%左右称为“75瓷”，含量在85%左右称作“85瓷”，含量在99%左右称作“99瓷”。含量在99%以上的称作刚玉瓷或纯刚玉瓷。 氧化铝有α（刚玉型）、β、γ、δ等11种变体，其中主要是α、γ两种晶型，而且只有一种热力学稳定相，即α氧化铝。而β氧化铝是含碱的铝酸盐(R2O·11Al2O3或RO·6Al2O3)。它们的结构各不相同。 蓝宝石 蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（Ti）和铁（Fe）杂质所致； 红宝石 红色来自铬(Cr) 氧化铝装置瓷 氧化锆陶瓷性质与应用 Y稳定的TZP陶瓷（四方氧化锆多晶体陶瓷）由于具有良好的性能，因此在很多领域都有广泛的应用。 磨介：Y－TZP相对于锆珠、氧化铝球、玻璃球和钢球而言，其耐磨性最好，目前正逐步取代其他磨介，在涂料等行业中广泛应用。 切割应用：在特定的切割应用中， Y－TZP占据了一定的市场份额，特别是对一些韧性和强度要求不是很高的场合， Y－TZP刀具得到了极大的发展。例如光纤剪刀、切纸刀、民用刀具和理发推剪等。其中发展比较成功的是京瓷的民用刀具，经过近十年的发展已经成为一个国际品牌。 阀类应用：这类应用市场范围广泛。最典型的产品是氧化锆水阀片。氧化锆主要用于制作油田和化工行业中用的球阀等。 （2）热学性能 耐热性——氧化铝、氧化锆、碳化硅等陶瓷 陶瓷发动机部件等耐高温陶瓷材料 隔热性——大多数陶瓷 绝热材料，高温炉壁 导热性——氧化铝、碳化硅陶瓷 超大规模集成电路基板等 （3）光学性能 透光性——氧化铝、氧化镁、氧化钇、氧化铟等陶瓷 电光源发光管，透明电极 偏光透光性——锆钛酸铅镧陶瓷 光开关，护目镜 （4）电学和磁学性能 绝缘性——大多数陶瓷 电气元件 导电性——氧化锆、碳化硅陶瓷 磁流体发电电极，电阻发热体 氧化铝火花塞 3.陶瓷的生产过程 （1）原料制备? 矿物原料经拣选、粉粹后配料、混合、磨细得到坯料。 （2）坯料成形? 将坯料加工成一定形状和尺寸并有一定机械强度和致密度的半成品。包括可塑成形、注浆成形、压制成形。 （3）烧成与烧结? 干燥后的坯料加热到高温，进行一系列的物理、化学变化而成瓷的过程。 烧成是指在多相系统内产生一系列物理和化学变化，如脱水、气体逸出、多相反应还有熔融、溶解、 烧结。 烧结是指粉料经过加热而致密化的简单物理过程，没有化学反应，它是烧成过程的一个组成部分，这是在低于粉料熔融温度下进行的。 1. 玻璃?? 包括光学玻璃、电工玻璃、仪表玻璃等在内的工业玻璃及建筑玻璃和日用玻璃等无固定熔点的受热软化的非晶态固体材料； 2. 玻璃陶瓷?? 耐热耐蚀的微晶玻璃、无线电透明微晶玻璃、光学玻璃陶瓷等； 玻璃制品 耐热陶瓷 3. 工程陶瓷??