现代陶瓷材料及其先进制备技术.ppt

现代陶瓷材料及其先进制备技术 戴金辉 结构陶瓷材料的研究进展 陶瓷材料的发展历程及现代陶瓷材料的内涵 现代陶瓷材料的特点及其应用 现代陶瓷的先进制备方法 现代陶瓷材料的研究方向 深海浮力材料简介 陶瓷材料的发展历程及现代陶瓷材料的内涵 陶瓷材料的发展历程 古老的文明 时代的见证 陶瓷材料的发展历程 技术进步推动材料优化 陶瓷材料的发展历程 陶瓷材料的发展历程 陶瓷材料的发展历程 材料 陶瓷材料的发展历程 现代陶瓷材料的内涵 现代陶瓷材料——高新技术 现代陶瓷材料的特点及其应用 现代陶瓷材料分类 按化学成分分类 氧化物陶瓷 单一氧化物陶瓷 Al2O3 、ZrO2等 复合氧化物陶瓷 莫来石（3Al2O3?2SiO2） 尖晶石（Mgl2O4） 硅酸盐（ZrSiO4、CaSiO3） BaTiO3、CaTiO3等 现代陶瓷材料的分类 碳化物陶瓷 SiC、WC、B4C、TiC 氮化物陶瓷 Si3N4、TiN、BN、TiC 硼化物陶瓷 TiB2、ZrB2 现代陶瓷材料的分类 按性能和用途分类 结构陶瓷： 用作结构材料，制造结构零部件，主要使用其力学性能。（强度、韧性、硬度、耐磨性及耐高温性等） 功能陶瓷： 用作功能材料，制造功能器件，主要使用其物理性能。（电、磁、声、光、热及生物性能） 现代陶瓷材料的特点 基本结构特点 金属材料： 金属键 无方向性 陶瓷材料： 离子键、共价键 很强的方向性及结合强度 现代陶瓷材料的特点 基本性能特点 金属材料—良好的塑性 陶瓷材料： 1）高硬度—优异的耐磨性 2）高强度—优良的机械性能 3）高熔点—杰出的耐热性 4）高化学稳定性—良好的耐腐蚀性 现代陶瓷材料的特点 陶瓷材料的缺点 现代陶瓷材料的应用 现代陶瓷的先进制备方法 现代陶瓷的先进制备方法 陶瓷材料的制备过程 现代陶瓷的先进制备方法 热压注成型 陶瓷粉料→石蜡（12.5~13.5%）→热的流动浆料 现代陶瓷的先进制备方法 注凝成型（gel-casting） 有机单体溶液 + 分散剂——浆料 浆料 + 引发剂、催化剂——聚合体 现代陶瓷的先进制备方法 工艺过程 机理 原位固化 注凝成型实例 轧膜成型 等静压成型 利用高压液体传递压力成型 湿式等静压、干式等静压 干式等静压 流延成型 陶瓷材料的制备过程 陶瓷材料的烧结方法 常压烧结 在通常的空气条件下对制品进行烧结 传统陶瓷的烧结 氧化物陶瓷的烧结 抗氧化组分材料的烧结 最普通、最常用的烧结方法 一般得不到完全致密的材料 反应烧结 反应烧结氮化硅 热压烧结(HP) 适用于难烧结材料的烧结 SiC、WC、B4C、TiC 、Si3N4、 TiN、BN、TiC 压力：30MPa 温度：～2300°C 气压烧结（GSP） 利用气体的压力烧结 压力：10～100MPa 温度：～2300oC 高温等静压 类似等静压成型，金属薄代替橡胶模具 压力：100～300MPa 温度：～2300oC 等离子放电烧结（SPS） 现代陶瓷材料的研究方向 现代陶瓷材料的研究方向 材料发展的根本动力——技术发展的需求 材料研究热点问题 结构陶瓷的强韧化技术 颗粒弥散增韧技术 结构陶瓷的强韧化技术 纤维和晶须增韧技术 结构陶瓷的强韧化技术 自增韧技术 结构陶瓷的强韧化技术 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 深海浮力材料 幻想——设想——现实 结束语 材料是人类进步的物质基础和根本动力源泉 材料工作者肩负着推动社会发展的伟大使命 为梦想 为进步 为美好的未来 携手共进 勇往直前 谢谢大家！ 陶瓷空心球制备 玻璃微珠 100μm 密度0.2g/cm3 陶瓷球3mm 密度0.7g/cm3 陶瓷球10mm 密度0.2g/cm3 300MPa 1500MPa 强度对比 玻璃 陶瓷 工艺设想及实践 高温挥发粉体 基板球 陶瓷粉包覆 陶瓷空心球 氧化锆空心球 填充骨料分布控制及颗