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　　1、陶瓷原料的分类和本能除了金属原料以表的无机原料都属于无机非金属原料，正在浩瀚无机非金属原料中，以陶瓷的品种最多，运用最广，以下紧要先容陶瓷原料。第一节 概述寻常陶瓷又称古板陶瓷。以自然硅酸盐矿物为紧要原料，如粘土、石英、长石等。紧要成品有：日用陶瓷、造造陶瓷、电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、多孔陶瓷。一、陶瓷原料的分类与出产分类按原料原因分：寻常陶瓷、特种陶瓷特种陶瓷是以纯度较高的人为合成化合物为紧要原料的人为合成化合物。如Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、BN等。 按用处分类日用陶瓷工业陶瓷工程机合陶瓷效用陶瓷按用处分类： 高强度陶瓷 高温陶瓷 压电陶瓷 磁性陶瓷 半导体陶瓷 生物陶瓷特种陶瓷

　　2、可按化学构因素为氧化物陶瓷氮化物陶瓷碳化物陶瓷金属陶瓷（硬质合金）造粉通过机器或物理或化学手法造备粉料，正在造备坯料时，要统造坯料粉的粒度、样式、纯度及脱水脱气，以及配料比例和混料平均等质料哀求。按区其它成型工艺哀求，坯料能够是粉料、浆料或可塑泥团。（一）陶瓷成品的出产陶瓷成品的出产都要过程三个阶段：造粉成型烧结成型将坯料用肯定东西或模具造成肯定样式、尺寸、密度和强度的成品坯型（亦称生坯）。烧结生坯经发端干燥后，举行涂釉烧结或直接烧结。高温烧结时，陶瓷内部会发作一系列物理化学转移及相变，如体积减幼，密度加多，强度、硬度降低，晶粒发作相变等，使陶瓷成品到达所哀求的物理本能和力学本能。二、陶瓷原料的

　　3、机合与本能特征陶瓷原料是多相多晶原料，陶瓷机合中同时存正在晶体相玻璃相气相各构成相的机合、数目、形式、巨细及分散决断了陶瓷的本能。（一）陶瓷原料的机合1晶相晶相是陶瓷原料的紧要构成相，对陶瓷的本能起决断性功用。陶瓷中的晶相的集合键为 离子键 共价键 混淆键氧化物机合的集合键以离子键为主，又称离子晶体。Si3N4、SiC、BN等以共价键为主，称共价晶体。氧化物机合的紧要特征是氧离子精密布列组成晶格骨架，构成六方或面心立方点阵，而正离子位于骨架的符合间隙之中。如：CaO、MgO、Al2O3、ZrO2现实陶瓷晶体与金属晶体相同也存正在晶体缺陷，这些缺陷可加快陶瓷的烧结扩散流程，还影响陶瓷本能。晶粒愈细，

　　4、陶瓷的强度愈高。如刚玉（Al2O3）晶粒均匀尺寸为200m时抗弯强度可高达570MPa。陶瓷原料中往往同时存正在多种晶相，对陶瓷本能起决断功用的晶相当主晶相，其余为次晶相。. 玻璃相玻璃相是一种非晶态固体，是陶瓷烧结时，各构成相与杂质形成一系列物理化学响应造成的液相正在冷却凝结时造成的。玻璃相的功用将分离的晶相粘结正在一道；低落烧结温度；胁造晶相的晶粒长大填充气孔。玻璃相是陶瓷原料中不行短少的构成相。玻璃相熔点低、热安宁性差，正在较低温度下开首软化，导致陶瓷正在高温下发作蠕变，且此中常有少许金属离子而低落陶瓷的绝缘性。故工业陶瓷中玻璃相的数目要予以统造，一 般2040%。. 气相气相指陶瓷孔隙中的气体即

　　5、气孔。是出产流程中不行避免的，陶瓷中的孔隙率常为510%，要力争使其呈球状，平均分散。气孔对陶瓷的本能有明显影响，使陶瓷强度低落、介电损耗增大，电击穿强度低落，绝缘性低落。气相可使陶瓷的密度减幼，并能招揽振动；用作保温的陶瓷和化工用的过滤多孔陶瓷等必要加多气孔率，有时气孔率可高达60。（二）陶瓷的本能1. 力学本能硬度高、耐磨性好；抗拉强度低，抗压强度较高； 高弹性模量，高脆性。 E=100400GPa （金属210） 正在拉伸时险些没有塑性，正在拉力功用下形成肯定的弹性变形后直接断裂。进攻韧性、断裂韧性低 KIC 约为金属的1/601/100 物理与化学本能熔点高 通常正在2000以上，故陶瓷高温

　　6、强度和高温蠕变抗力优于金属。热胀系数幼、热导率低 随气孔率加多，陶瓷的热胀系数、热导率低落，故多孔或泡沫陶瓷可作绝热原料。 热振性差。有些陶瓷拥有卓殊的光学本能 红宝石（-Al2O3掺铬离子）、钇铝石榴石、含钕玻璃等可作固体激光原料；玻璃纤维可作光导纤维原料，其它尚有效于光电计数半岛体育、跟踪等自控元件的光敏电阻原料。磁性 磁性陶瓷一名铁氧体或铁淦氧，紧倘若Fe2O3和Mn、Zn等的氧化物构成的陶瓷原料，为磁性陶瓷原料，可用作磁芯、磁带、磁头号。机合安宁 化学安宁性高，抗氧化性杰出，正在1000高温下不会氧化，并对酸、碱、盐有优秀的抗蚀性。故正在化工工业中普遍运用。第二节工程机合陶瓷原料又称古板陶瓷、粘土

　　7、陶瓷。这种陶瓷以自然硅酸盐矿物，如粘土、长石、石英等为紧要原料配造、烧结而成的。主晶相为莫来石晶体（3Al2O32SiO2），占2530，次晶相为SiO2；玻璃相约为3560；气相为13。一、寻常陶瓷本能特征硬度高，不会氧化生锈，不导电，耐1200高温，加工成型性好，本钱低廉。玻璃相较多，强度较低，正在较高温度下易软化，故耐高温及绝缘性不足其它陶瓷。运用日用陶瓷工业上紧要用作绝缘的电瓷绝缘子和耐酸、碱的容器、响应塔管道等，还可用于受力不大，处事温度正在200以下的机合零件。二、特种陶瓷（一）氧化铝陶瓷以Al2O3为紧要因素，含少量SiO2的陶瓷。按照Al2O3含量区别，分为75瓷（ ）又称刚玉-莫

　　8、来石瓷；95瓷、99瓷，又称刚玉瓷。Al2O3含量愈高，玻璃相愈少，气孔愈少，陶瓷的本能愈好，但工艺愈丰富，本钱愈高。氧化铝陶瓷的强度高，是寻常陶瓷的26倍，抗拉强度可达250MPa；耐磨性好，硬度次于金刚石、碳化硼、立方氮化硼和碳化硅，居第5；耐高温本能好，刚玉陶瓷可正在1600下永久处事，正在氛围中的最高操纵温度达1980；耐蚀性和绝缘性好；脆性大，抗热振性差，不行秉承境况温度的陡然转移。紧要用处： 电器绝缘构件 机器构件 耐磨构件和模具 化工构件 耐火原料（二）氮化硅陶瓷以Si3N4为紧要因素；按出产工艺区别，分为热压烧结氮化硅陶瓷和响应烧结氮化硅陶瓷；热压烧结氮化硅陶瓷以Si3N4粉为原料

　　9、，参加少量增加剂，装入石墨模具中，正在16001700高温和2030MPa的高压下烧结成型，获得结构致密，气孔率逼近0的氮化硅陶瓷。因受石墨模具所限定，只可加工样式容易的成品。响应烧结氮化硅陶瓷以硅粉或硅粉与Si3N4粉的混淆料，压造成型后，放入渗氮炉中举行渗氮经管，直到悉数的硅都造成氮化硅，获得尺寸相当周密的氮化硅成品。但此成品中有2030的气孔，故强度不足热压烧结成品，与95瓷邻近。本能优异，易于加工。运用响应烧结氮化硅陶瓷紧要用于耐磨、耐高温，耐侵蚀，样式丰富且尺寸精度高的成品。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缔造样式容易的耐磨、耐高温

　　10、零件和东西。如切削刀具、转子煽动机刮片、高温轴承等。（三）碳化硅陶瓷主晶相SiC，有响应烧结和热压烧结两种碳化硅陶瓷；高温强度高，处事温度可达16001700 1400时，抗弯强度为500600MPa ；有很好的导热性、热安宁性、抗蠕变才略、耐磨性、耐蚀性，且耐辐射；是优秀的高温机合原料，紧要用于创造火箭喷管的喷嘴，浇注金属的浇道口、热电偶套管、炉管，燃气轮叶片，高温轴承，热调换器及核燃料包封原料等。 本能特征 1：拥有高的导热本能和负的导热温度系数，热膨涨系数幼，尺寸安宁性高。 2：硬度高，莫氏硬度为9.29.5级。显微硬度为3340kg/cm,仅次于金刚石。 3：断裂韧度较低，抗拉强度也不

　　11、高，但高温抗弯轻度比其他陶瓷好。 5：与大大都无机酸不发作响应，但硝酸和氢氟酸的混淆液能将碳化硅氧化，并使氧化硅融化。（四）氮化硼陶瓷主晶相BN，共价晶体，晶体机合为六方机合，有白石墨之称；优秀的耐热性和导热性，热导率与不锈钢相当，热胀系数比金属和其它陶瓷低得多，故抗热振性和热安宁性好；高温绝缘性好，2000仍是绝缘体，是理念的高温绝缘原料和散热原料；化学安宁性高，能抗Fe、Al、Ni等熔融金属的腐蚀；硬度较其它陶瓷低，可切削加工；有自润滑性，耐磨性好。（五）碳化硼陶瓷碳化硼为玄色，莫氏硬度9.3，显微硬度5567GPA。它的硬度逼近于金刚石和立方氮化硼的高硬原料，拥有低的密度、高的模量和杰出

　　12、的高温本能。能够用来创造极端耐磨的机器构件，也能够动作磨料操纵。本能拥有低密度、高硬度、高弹性模量、高热导率、高熔点、高耐磨是碳化硼最大的特征拥有较高弯曲强度和断裂韧性耐酸碱本能好，正在很多侵蚀介质中体现出优秀的安宁性用处 机器构件 避弹构件 半导体原料和高温器件区别品种的特种陶瓷，各具区其它优异本能，但动作主体机合原料，其合伙的弱点是：塑性、韧性差，强度低第三节金属陶瓷以金属氧化物或碳化物为紧要因素，参加适量的金属粉末，通过粉末冶金的手法造成的，拥有某些金属本质的陶瓷。金属陶瓷是金属切削刀具、模具和耐磨零件的首要原料。一、粉末冶金手法及其运用粉末冶金粉末造备-压造成型-烧结成零件或毛坯金属原料

　　13、的造备：熔炼、锻造高熔点的金属及金属化合物难以通过熔炼或锻造的手法造备（一）粉末冶金法的根基工艺流程. 粉末造备席卷粉末造取、配料、粉料混淆等程序。粉末的纯度、粒度、混淆的平均水准等对粉末冶金成品的质料有首要影响。粉末愈细、愈平均、纯度愈高，陶瓷的本能愈好。2. 压造成型多采用冷压法，即将粉料装入模具型腔内，正在压力机下压造成致密的拥有肯定强度的坯体。为了改进粉末的可塑性和成型性，往往正在粉料中会参加肯定比例的增塑剂，如汽油橡胶溶液、白腊等。3烧结将压造成型的坯体放入通过保卫空气的高温炉或真空炉中举行烧结，正在连结起码一种组元仍处于固态的烧结温度下，长光阴保温，通过扩散、再结晶、化学响应等流程，获取

　　14、与通常合金似乎的结构，并存正在少许眇幼的孔隙的粉末冶金成品。按照烧结流程中有无液相形成，烧结分为：固相烧结和液相烧结。固相烧结：正在烧结时不造成液相。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：正在烧结时造成局部液相的液-固共存形态。金属陶瓷硬质合金（WC-Co、WC-TiC-Co等）、高速钢WC、铬钼钢WC等4后经管加工为改进或获得某些本能，有些粉末冶金成品正在烧结后还要举行后经管加工。如齿轮、球面轴承等正在烧结后再举行冷挤压，以降低其密度、尺寸精度等；铁基粉末冶金零件举行淬火经管，以降低硬度等等。（二）粉末冶金的运用减摩原料含油轴承诈骗粉末冶金原料的多孔性，将原料浸

　　15、正在润滑油中，正在毛细力功用下，可吸附多量润滑油，从而减摩。常用含油轴承原料有铁基和铜基。机合原料用碳钢或合金钢的粉末为原料，采用粉末冶金手法缔造机合零件。这种零件的精度较高、表表光洁，不须或少须切削加工即为造品零件。高熔点金属原料W、Mo、WC、TiC等金属及金属化合物熔点高，用熔炼和锻造手法出产较难，且不易担保其纯度和冶金质料。这些原料能够通过粉末冶金出产，如各类金属陶瓷、钨丝及Mo、Ta、Nb等难熔金属和高温合金。卓殊电磁本能原料如硬磁原料、软磁原料，多孔过滤原料，假合金原料二、金属陶瓷硬质合金硬质合金是金属陶瓷的一种，它是以金属碳化物（WC、TiC、TaC等）为基体，再参加适量的金属粉末（

　　16、如Co、Ni、Mo等）动作粘结剂造成的，拥有金属本质的粉末冶金原料。Co基体WC（一）硬质合金的本能特征高硬度、高热硬性、耐磨性好（紧要特征）因以碳化物为骨架，常温下硬度6981HRC，热硬性达9001000，动作切削刀具，其耐磨性、寿命和切削速率比高速钢明显降低陶瓷。力学本能抗压强度高（6000MPa），抗弯强度低（唯有钢的1/31/2），弹性模量高（是高速钢的23倍），韧性差（约为淬火钢的3050）耐蚀性、抗氧化性好，热胀系数比钢低因抗弯强度低、脆性大、导热性差，故正在加工、功用流程中要避免进攻和温度快速转移；硬度高，无法举行切削加工，可采用电加工（电火花、线切割）和特意砂轮磨削加工陶瓷。（二）硬质

　　17、合金的分类和运用1. 分类常用硬质合金按因素和本能特征分为三类钨钴类硬质合金钨钴钛类硬质合金通用硬质合金2. 运用紧要用于缔造切削刀具、冷作模具、量具和耐磨零件。钨钴类硬质合金刀具紧要用来切削加工脆性原料，如铸铁、有色金属、胶木及其它非金属原料；钨钴钛类硬质合金紧要用来切削加工韧性原料，如各类钢。含Co量多的硬质合金韧性好，适宜粗加工，含Co量少的适于精加工。通用硬质合金既可切削脆性原料，亦可加工韧性原料（三）钢结硬质合金以一种或几种碳化物（WC、TiC）为硬化相，以合金钢（高速钢、铬钼钢）粉末为粘结剂，经配料、压型、烧结而成的一种新型硬质合金。与寻常硬质合金比拟，钢结硬质合金可锻造、焊接、热经管，并可切削加工。正在锻造退火后，其硬度约4045HRC，可用通常手法切削加工，加工成型后，经淬火低温回火，硬度达6973HRC。

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