陶瓷的分类及特点.ppt

主要用于制作内燃机火花塞，火箭、导弹的导流罩，石油化工泵的密封环，耐磨零件，如轴承、纺织机上的导纱器，合成纤维用的喷嘴等，作冶炼金属用的坩埚等。以Si3N4为主要成分；按生产工艺不同，分为热压烧结氮化硅陶瓷和反应烧结氮化硅陶瓷；热压烧结氮化硅陶瓷以Si3N4粉为原料，加入少量添加剂，装入石墨模具中，在1600～1700℃高温和20～30MPa的高压下烧结成型，得到组织致密，气孔率接近0的氮化硅陶瓷。因受石墨模具所限制，只能加工形状简单的制品。（二）氮化硅陶瓷反应烧结氮化硅陶瓷以硅粉或硅粉与Si3N4粉的混合料，压制成型后，放入渗氮炉中进行渗氮处理，直到所有的硅都形成氮化硅，得到尺寸相当精密的氮化硅制品。但此制品中有20～30％的气孔，故强度不及热压烧结制品，与95瓷相近。性能优异，易于加工。硬度高，摩擦系数小（0.1～0.2），有自润滑性，是极优的耐磨材料；1蠕变抗力高，热胀系数小，抗热振性能在陶瓷中是最好的；2化学稳定性好，除氢氟酸外，能耐各种酸、王水和碱液的腐蚀，也能抗熔融金属的侵蚀；3因氮化硅是共价键晶体，既无自由电子也无离子，具有优异的电绝缘性能。4性能特点反应烧结氮化硅陶瓷主要用于耐磨、耐高温，耐腐蚀，形状复杂且尺寸精度高的制品。如石油化工泵的密封环、高温轴承、热电偶套管、燃气轮机转子叶片等；热压烧结氮化硅陶瓷用于制造形状简单的耐磨、耐高温零件和工具。如切削刀具、转子发动机刮片、高温轴承等。应用主晶相SiC，有反应烧结和热压烧结两种碳化硅陶瓷；01高温强度高，工作温度可达1600～1700℃1400℃时，抗弯强度为500～600MPa；02有很好的导热性、热稳定性、抗蠕变能力、耐磨性、耐蚀性，且耐辐射；03是良好的高温结构材料，主要用于制作火箭喷管的喷嘴，浇注金属的浇道口、热电偶套管、炉管，燃气轮叶片，高温轴承，热交换器及核燃料包封材料等。04（三）碳化硅陶瓷主晶相BN，共价晶体，晶体结构为六方结构，有白石墨之称；有自润滑性，耐磨性好。硬度较其它陶瓷低，可切削加工；高温绝缘性好，2000℃仍是绝缘体，是理想的高温绝缘材料和散热材料；良好的耐热性和导热性，热导率与不锈钢相当，热胀系数比金属和其它陶瓷低得多，故抗热振性和热稳定性好；化学稳定性高，能抗Fe、Al、Ni等熔融金属的侵蚀；（四）氮化硼陶瓷氮化硼陶瓷常用于制作热电偶套管，熔炼半导体、金属的坩埚和冶金用高温容器和管道，高温轴承，下班制品成型模，高温绝缘材料；1因BN中含wB=43%，有很大的吸收中子的截面，可作核反应堆中吸收热中子的控制棒。221不同种类的特种陶瓷，各具不同的优异性能，但作为主体结构材料，其共同的弱点是：塑性、韧性差，强度低氧化铍陶瓷氧化镁陶瓷氧化锆陶瓷43以金属氧化物或碳化物为主要成分，加入适量的金属粉末，通过粉末冶金的方法制成的，具有某些金属性质的陶瓷。01金属陶瓷是金属切削刀具、模具和耐磨零件的重要材料。028.3金属陶瓷一、粉末冶金方法及其应用粉末冶金：陶瓷生产工艺在冶金中的应用金属材料的制备：熔炼、铸造高熔点的金属及金属化合物难以通过熔炼或铸造的方法制备粉末冶金粉末制备压制成型烧结成零件或毛坯包括粉末制取、配料、粉料混合等步骤。01粉末的纯度、粒度、混合的均匀程度等对粉末冶金制品的质量有重要影响。02粉末愈细、愈均匀、纯度愈高，陶瓷的性能愈好。03１.粉末制备（一）粉末冶金法的基本工艺过程多采用冷压法，即将粉料装入模具型腔内，在压力机下压制成致密的具有一定强度的坯体。为了改善粉末的可塑性和成型性，通常在粉料中会加入一定比例的增塑剂，如汽油橡胶溶液、石蜡等。2.压制成型3.烧结将压制成型的坯体放入通过保护气氛的高温炉或真空炉中进行烧结，在保持至少一种组元仍处于固态的烧结温度下，长时间保温，通过扩散、再结晶、化学反应等过程，获得与一般合金相似的组织，并存在一些微小的孔隙的粉末冶金制品。根据烧结过程中有无液相产生，烧结分为：固相烧结和液相烧结。固相烧结：在烧结时不形成液相。无偏析高速钢、烧结铝（Al-Al2O3）、烧结钨、青铜－石墨、铁－石墨等液相烧结：在烧结时形成部分液相的液-固共存状态。金属陶瓷硬质合金（WC-Co、WC-TiC-Co等）、高速钢－WC、铬钼钢－WC等为改善或得到某些性能，有些粉末冶金制品在烧结后还要进行后处理加工。01如齿轮、球面轴承等在烧结后再进行冷挤压，以提高其密度、尺寸精度等；铁基粉末冶金零件进行淬火处理，以提高硬度等等。024.后处理加工第八章

陶瓷材料陶瓷材料的分类与生产分类按原料来源分：普通陶瓷、特种