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新型无机非金属材料有哪些

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一、重要概念

1、新型无机非金属材料

是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

2、陶瓷

从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。

从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。3、玻璃

狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。

一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度Tg）。

玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。

4、水泥

凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。

5、耐火材料

耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料6、复合材料

由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。

通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。

二、陶瓷知识点

1、陶瓷制备的工艺步骤

原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结2、陶瓷的天然原料

可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石）

弱塑性原料：叶蜡石、滑石

非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石3、坯料的成型的目的

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将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品，使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度。4、陶瓷的成型方法

可塑成型：在坯料中加入水或塑化剂，制成塑性泥料，然后通过手工、挤压或机加工成型；（传统陶瓷）

注浆成型：将浆料浇注到石膏模中成型

压制成型：在金属模具中加较高压力成型；（特种陶瓷）5、烧结

将初步定型密集的粉块（生坯）高温烧成具有一定机械强度的致密体。固相烧结：烧结发生在单纯的固体之间

液相烧结：有液相参与，加助溶剂产生液相好处：降低烧结温度，促进烧结

6、陶瓷的组织结构：晶相、玻璃相、气相

晶相：陶瓷的主要组成；分为主晶相和次晶相

玻璃相：玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等不利，不能成为陶瓷的主导组成部分。玻璃相在陶瓷中的作用：粘结；粘结晶粒，填充空隙，提高致密度

降低烧成温度，促进烧结

气相：气孔；降低强度，造成裂纹。7、陶瓷力学性能的特点

硬度：高

强度：抗拉强度很低、抗压强度非常高

塑性：塑性极差

韧性：韧性差、脆性大8、陶瓷热学性能的特点

导热性：差，良好的绝热材料

热稳定性（抗热震性）：概念：材料承受温度的急剧变化而不至于被破坏的能力。陶瓷抗热震性一般较差

9、结构陶瓷

概念：能作为工程结构材料使用的陶瓷，一般具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境。

常见种类：Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4……陶瓷

（3）应用：……

10、陶瓷增韧技术：【机理：阻碍裂纹的扩展】

相变增韧：相变可吸收能量；体积膨胀可松弛裂纹尖端的拉应力，甚至产生压应力。

微裂纹增韧：温度变化引起的热膨胀差或相变引起的体积差，均会产生弥散分布的微裂纹；微裂纹与主裂纹联结，使主裂纹分叉，改变主裂纹尖端应力场，吸收其能量，阻碍其扩展。

第二相颗粒弥散增韧：在基体中弥散分布的第二相颗粒阻碍裂纹的扩展。

与金属复合增韧：金属是一种韧性相，通过其自身的塑性变形，可松弛裂纹尖端应力，并吸收裂纹能量。

增强纤维或晶须增韧阻碍裂纹扩展。11、功能陶瓷

概念：具有光、电、磁、声、力、生物、化学等功能的陶瓷材料。12、透明陶瓷

概念：能透过可见光的陶瓷材料

使陶瓷透明的方法：

不透明原因：杂质、气孔、晶界使光线吸收和散射

透明的手段：采用高纯度、高细度的原料，同时掺入添加物或采取其他工艺上得措施，把气孔充分排除，适当控制晶粒尺寸，使制品接近于理论密度，尽可能减少陶瓷材料对光的吸收和散射

13、压电陶瓷

压电效应：机械力→应变?表面荷电

压电陶瓷是一种多晶烧结体

压电陶瓷的压电效应机理：材料内部自发极化产生电畴。极化处理前：电畴分布无序，宏观极化强度为零。

极化处理后：电畴在一定程度上按外电场取向排列，宏观极化强度不为零，表现为束缚电荷。机械作用导致电畴转向，束缚电荷发生变化。

压电陶瓷只有经极化处理后才具有压电效应。14、热释电陶瓷

热释电效应：温度变化