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陶瓷在工業(yè)中使用廣泛,非氧化物陶瓷在陶瓷中占有比較大的比重,與氧化物陶瓷相比較,非氧化物在自然界很少存在,需要人工來(lái)合成原料,然后再按陶瓷工藝來(lái)做成陶瓷制品,由于非氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓一般都大于相應(yīng)氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓,所以在原料的合成和陶瓷燒結(jié)時(shí),易生成氧化物,因此必須在保護(hù)性氣體(如N2、Ar等)中進(jìn)行,另外非氧化物一般是鍵性很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,因此,它們一般比氧化物難熔和難燒結(jié)。
正是由于非氧化物陶瓷有很多優(yōu)異的特性,因此被廣泛應(yīng)用不同領(lǐng)域。
關(guān)注點(diǎn)一、非氧化物粉體的制備
粉體是工業(yè)品原料的原料,表征陶瓷粉體的重要指標(biāo)有粒度大小、粒度分布和顆粒形貌,此指標(biāo)直接關(guān)系到與陶瓷的各類(lèi)性能,高品質(zhì)陶瓷通常要求粉體原料具備高純、超細(xì)、不團(tuán)聚等要素;制備高品質(zhì)的粉體通常有物理方法和化學(xué)方法,物理方法簡(jiǎn)單,通過(guò)機(jī)械作用將大顆粒粉碎成小顆粒,過(guò)程可能會(huì)混入雜質(zhì);化學(xué)方法包括氣相合成法、熱分解法、熱壓燒結(jié)法、電弧等離子法、氣相沉積法等,化學(xué)方法一般具有工藝復(fù)雜、設(shè)備昂貴、對(duì)原料要求苛刻、有一定的危險(xiǎn)性等不足;因此,不同應(yīng)用領(lǐng)域的非氧化物陶瓷需要根據(jù)市場(chǎng)價(jià)值選擇不同的原料制備方法。
關(guān)注點(diǎn)二、非氧化物陶瓷的成型燒結(jié)工藝
氧化物原子間的化學(xué)鍵主要是離子鍵,而非氧化物一般是鍵性很強(qiáng)的共價(jià)鍵,因此,非氧化物陶瓷一般比氧化物難熔和難燒結(jié),非氧化物陶瓷的燒結(jié)方法有常壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)等;
在實(shí)踐中,通常根據(jù)陶瓷的成分、健合特性等,選擇不同的生產(chǎn)工藝,那么根據(jù)哪些具體要素來(lái)選擇合適的成型工藝,消除和控制燒結(jié)過(guò)程中的開(kāi)裂、變形、晶粒長(zhǎng)大等缺陷,調(diào)控界面結(jié)構(gòu)組成,以保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度,同時(shí)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,對(duì)制備精細(xì)陶瓷顯得尤為重要。
關(guān)注點(diǎn)三、非氧化物材料的應(yīng)用
非氧化物陶瓷有很多優(yōu)異的特性,諸如低的熱膨脹系數(shù)、高強(qiáng)度、高硬度、自潤(rùn)滑性、耐化學(xué)磨蝕和良好的抗熱沖擊及機(jī)械沖擊性能等,常見(jiàn)的碳化硅陶瓷是良好的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料和發(fā)熱元件;氮化硼陶瓷可作高溫軸承,同時(shí)也是理想的高溫絕緣散熱材料、冶金容器及高溫磨具材料;氮化硅陶瓷目前被應(yīng)用于陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)、軸承、電路基板等領(lǐng)域,被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域中綜合性能優(yōu)良、最有希望替代鎳基合金在高科技、高溫領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用的一種新材料;其他諸如碳化鈦、碳化硼、氮化鋁、塞隆等都在不同領(lǐng)域獲得了不同的用途,相信隨著科技的進(jìn)步,更大量的非氧化物陶瓷材料會(huì)被應(yīng)用。
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