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第六讲 先进陶瓷材料及其应用 主讲：张菁 材料工程教研室 问题提出 在许多苛刻的工作环境下，如高温、介质、机械等 ，需要材料具备抵抗的能力。 2 Application of Advanced Ceramics 问题提出 微软用户2 例如，在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高 温和温度急变。 火箭喷嘴的耐热材料，太空飞船的隔热瓦，复合工程陶瓷 材料以及宇宙飞船的观察窗涂层等， 3 Application of Advanced Ceramics 幻灯片 3 微软用户2 航空航天用陶瓷 　　特种陶瓷在航空航天中的必威体育精装版应用研究主要集中在：火箭喷嘴的耐热材料，太空飞船的隔热瓦，复合工程陶瓷材料以及宇宙飞船的观察 窗涂层等，尤其是对具有轻质耐热耐烧蚀高熔点高强度的陶瓷纤维的研制开发非常热门；另外，就能够保持宇宙飞船的观察窗在有雾和结冰情况 下仍清晰的耐高温玻璃陶瓷涂层研究也有相当数量；此外，最近有些研究工作者将注意力集中在航天飞机发动机用轻质复合陶瓷工程材料上。 微软用户, 2007-4-2 问题提出 迫切要求研制与发展高温高强并 具有特殊性能的新材料。 有什么结构材料能够发挥作用？ 强度高、寿命长、耐高温，膨胀系 数小、化学稳定性好。 在这方面，结构陶瓷占有绝对优 势。 先进结构陶瓷材料就在这种背景 下发展起来。 4 先进陶瓷材料及其应用 需要回答的几个问题： 1.什么是陶瓷材料？ 2.先进陶瓷在工程上如何发挥作用？ 5 z1 1.陶瓷材料概述 陶瓷是人类最早使用的材料之一 传统意义上的陶瓷是指陶器和瓷器 包括玻璃、搪瓷、耐火材料、砖瓦、 水泥、石膏等 其原材料是以粘土、石灰石、长石、石英、砂子等天然硅酸盐矿物（ 含SiO2的化合物）因此，传统的陶瓷材料是指硅酸盐材料。 近几十年来，陶瓷材料有了巨大发展，新型陶瓷材料的成分超出了硅 酸盐， 如Al2O3、MgO和CaO氧化物陶瓷，SiC、BC和TiC等碳化物陶瓷， 以及 大汶口文化后期白陶鬲 硼化物和氮化物陶瓷。 6 幻灯片 6 z1 有关陶器与瓷器的区别主要有如下几点： 一、烧成温度不同 陶器烧成温度一般都低于瓷器，最低甚至达到800℃以下，最高可达1100℃左右。瓷器的烧成温度则比较高，大都在1200℃以上，甚至有的达到 1400℃左右。 二、坚硬程度不同 陶器烧成温度低，坯体并未完全烧结，敲击时声音发问，胎体硬度较差，有的甚至可以用钢刀划出沟痕。瓷器的烧成温度高，胎体基本烧结，敲 击时声音清脆，胎体表面用一般钢刀很难划出沟痕。 三、使用原料不同 陶器使用一般黏土即可制坯烧成，瓷器则需要选择特定的材料，以高岭上作坯。烧成温度在陶器所需要的温度阶段，则可成为陶器，例如古代的 白陶就是如此烧成的。高岭土在烧制瓷器所需要的温度下，所制的坯体则成为瓷器。但是一般制作陶器的黏土制成的坯体，在烧到1200℃时，则 不可能成为瓷器，会被烧熔为玻璃质。 四、