陶瓷是各種無機金屬材料的通稱,它同金屬材料、高分子材料一起被稱為三大固體材料。陶瓷在傳統上是指陶瓷與瓷器,但也包括玻璃、搪瓷、耐火材料、磚瓦、水泥、石灰、石膏等無機非金屬材料。由于這些材料都是用天然的硅酸鹽礦物(即含二氧化碳的化合物,如黏土、石灰石、長石、石英、砂子等原料)生產的,因此陶瓷材料也是硅鹽酸材料。
陶瓷材料的性能主要取決于以下兩個因素:*是物質結構,主要是化學鍵和晶體結構,它們決定了陶瓷材料本身的性能,如電性能、熱性能、磁性能和耐腐蝕性能等;第二是組織結構,包括相分布、晶粒大小和形狀、氣孔大小和分布、雜質、缺陷等,它們對陶瓷材料的性能影響極大。
陶瓷材料的力學性能:
陶瓷材料的彈性模量和硬度是各類材料中*高的,比金屬高若干倍,比有機高聚物高2到4個數量級,這是由于陶瓷材料具有強大的化學鍵所致。因為陶瓷內有氣孔、雜質和各種缺陷的存在,所以陶瓷材料的抗拉強度和抗彎強度均很低,而抗壓強度非常高,這是由于在受壓時裂紋不易擴展所致。
陶瓷材料的物理性能:
1.熱性能:陶瓷材料的熔點高,大多在2000℃以上,具有比金屬材料的抗氧化性和耐熱性,并且高溫強度好,抗蠕變能力強。
2.電性能:陶瓷材料的導電性變化范圍很廣。由于離子晶體無自由電子,因此大多數陶瓷都是良好的絕緣體。但不少陶瓷既是離子導體,又有一定的電子導電性,因而也是重要的半導體材料。
陶瓷材料的化學性能:
陶瓷材料具有良好的抗氧化性和不可燃燒性,陶瓷對酸、堿、鹽等介質均具有較強的耐蝕性,與許多金屬熔體也不發生作用,因而是極好的耐蝕材料和坩堝材料。 |
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