工业陶瓷
工业陶瓷,又称工业生产用及工业产品用陶瓷,属于精细陶瓷类别之一。这种陶瓷能够在实际应用中展现机械、热学和化学等多种功能特性。工业陶瓷因其具备耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷等优异性能,能够取代金属材料和有机高分子材料在严酷工作环境中使用,因此在传统产业升级、新兴产业发展和高新技术领域中扮演着不可或缺的重要角色。在能源、航空航天、机械、汽车、电子、化工等多个行业有着广泛的应用前景。例如,可以利用其耐腐蚀性和与生物酶接触时的化学稳定性,生产冶炼金属用坩埚、热交换器、生物材料如人造牙齿或关节等。此外,还可以利用其独特的捕获和吸收中子的能力,生产各种核反应堆结构材料。
特征
工业陶瓷以其多种优良特性而著称,包括耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷等。这些特性使得工业陶瓷能够适应极端的工作条件,从而在多个行业中得到广泛应用。
分类
普通陶瓷
普通陶瓷是由粘土、长石、石英等原材料按照一定比例混合后烧制而成。其性能主要受这三种原料的纯度、粒度及其比例的影响。通常情况下,普通陶瓷质地坚硬,耐腐蚀,不易氧化,不导电,并能在一定程度上耐受高温,同时具有良好的成型性能。
应用
在工业上,普通陶瓷主要用于制作绝缘用的电瓷、对酸碱要求高的化学瓷以及承载要求相对较低的结构零件用瓷等。具体应用包括绝缘子、耐腐蚀容器、管道以及日常生活中常见的装饰瓷和餐具等。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷以氧化铝为主要成分,其中氧化铝含量超过45%。根据瓷坯中主晶相的不同,可分为刚玉瓷、刚玉-莫来石瓷和莫来石瓷等类型;也可以根据氧化铝含量分为75瓷、95瓷和99瓷等不同等级。
应用
氧化铝陶瓷具有高熔点、高强度、高硬度等特点,同时还表现出良好的抗化学腐蚀能力和介质介电性能。然而,它也存在脆性较大、抗冲击性能和抗热震性较差的问题,无法承受剧烈的环境温度变化。尽管如此,氧化铝陶瓷仍被广泛应用于制造高温炉的炉管、炉衬、内燃机的火花塞等高温部件,同时也适用于制造高硬度的切割工具,以及作为热电偶绝缘套管的理想材料。
碳化硅陶瓷
碳化硅陶瓷的特点在于其高温强度大,热传导能力强,耐磨、耐蚀、抗蠕变性能突出。因此,它常被用于国防、航空航天等高科技领域的高温烧结材料,比如制造火箭尾喷管的喷嘴、浇铸金属用的喉嘴、热电偶套管、炉管等高温零部件。
应用
碳化硅陶瓷还因为其出色的热传导能力,被用来制造气轮机的叶片、轴承等高温强度部件,以及高温热交换器的材料、核燃料的封装材料等。
氧化锂陶瓷
氧化锂陶瓷的主要晶体相为锂霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2)。它的显著特征是在100至1000摄氏度的温度范围内,热膨胀系数极低,约为-0.03×10/℃至4.08×10/℃,并且具有良好的抗热震性。这是因为Li2O作为一种网络外体氧化物,能够增强玻璃网络的稳定性,从而显著提升玻璃的化学稳定性。
应用
氧化锂陶瓷的应用范围涵盖多个领域,特别是在需要低烧膨胀系数和良好抗热震性的场合,如高温热交换器、核燃料的封装材料等。
参考资料
工业陶瓷的种类及特点有哪些呢?.工业精密特种陶瓷加工.2024-08-19
什么是氧化铝陶瓷.搜狐网.2024-08-19
碳化硅陶瓷属于什么材料.搜狐网.2024-08-19