Wie haben sich spezielle Keramik entwickelt?
2023-07-03
In den letzten dreißig oder vierzig Jahren, aufgrund der raschen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, insbesondere der Entwicklung von elektronischer Technologie, Raumtechnologie und Computertechnologie, werden Material mit besonderen Eigenschaften dringend benötigt, und einige Keramik können solche Anforderungen nur erfüllen. Mit einer schnellen Entwicklung unterscheiden sich diese neu entwickelten Keramik sehr von "traditioneller Keramik" in Bezug auf Rohstoffe, al2o3 Keramikhandwerkskunst oder Leistung und werden als "spezielle Keramik" bezeichnet, um sie von alten Keramik oder traditionellen Keramik zu unterscheiden. Bor Carbide ist eine wichtige spezielle Keramik mit vielen hervorragenden Eigenschaften. Borcarbid wird häufig in strukturellen Keramik, weastresistenten Materialien, kugelsicherer Rüstung, Kernindustrie usw. verwendet und hat einen sehr wichtigen Anwendungswert und ein unersetzlicher Status. In den letzten Jahrzehnten, mit dem Aufstieg neuer Technologien (wie elektronischer Technologie, Weltraumtechnologie, Lasertechnologie, Computertechnologie usw.) sowie der Entwicklung grundlegender Theorien und Testtechnologien, hat sich die Forschung zu Keramikmaterialien um Sprünge fortgeschritten und Grenzen. Um die Anforderungen neuer Technologien für Keramikmaterialien zu erfüllen, ist eine Klasse von Keramik, die sich in Bezug auf Rohstoffe, Prozesse und Eigenschaften stark von der gewöhnlichen Keramik unterscheidet, entstanden. Seitdem hat es auch die Tür zu einer neuen Welt von Keramikmaterialien geöffnet. Um es von der traditionellen Keramik und gewöhnlichen Keramik zu unterscheiden, ist es notwendig, diese Art von Keramik einen neuen (höheren) Namen zu geben.
Infolgedessen wurden eine Reihe von Namen wie Hochleistungskeramik, fortgeschrittene Keramik, feine Keramik, spezielle Keramik, neue Keramik, moderne Keramik, High-Tech-Keramik, technische Keramik usw. geboren. Nach den Sprachgewohnheiten verschiedener Personen und den verschiedenen Anwendungsfeldern der Keramik haben verschiedene Länder und verschiedene Dokumente und Werke unterschiedliche Namen für sie.
Es gibt keine genaue Definition von besonderer Keramik. Im Allgemeinen werden spezielle Keramik im Allgemeinen als "die Verwendung hoch ausgewählter oder synthetisierter Rohstoffe, deren chemische Zusammensetzung genau kontrolliert werden, gemäß der Fertigungstechnologie, die das Design und die Kontrolle der Mikrostruktur erleichtert und hoch ist, generell kontrolliert werden und hat hoch und hat einen hohen Leistung. Eine Klasse von Keramik. " Spezielle Keramik sind wie gewöhnliche Keramik anorganische nicht-metallische Materialien, die durch Hochtemperatur-Wärmebehandlung hergestellt werden.
Spezielle Keramik können in zwei Kategorien Aluminiumnitridplatte unterteilt werden: Strukturkeramik und funktionale Keramik.
Strukturkeramik Strukturkeramik beziehen sich auf Keramik, die als technische Strukturmaterialien verwendet werden können. Es hat die Eigenschaften hoher Festigkeit, hoher Härte, hoher elastischer Modul, hoher Temperaturwiderstand, Verschleißresistenz, Korrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, thermischer Stoßwiderstand und so weiter. Strukturkeramik werden grob in oxidbasierte, nicht oxidbasierte und strukturelle Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe eingeteilt. Strukturkeramik können in Oxide, Nichtoxide, Nanokeramik, keramische Niedrig-Expansions-Keramik und Keramikmatrixverbundstoffe unterteilt werden.
Oxide: Die Hauptmaterialien sind Al2O3, Zro2, Mgo, SiO2, Beo, Mullite usw.; Sie haben die Eigenschaften hoher Festigkeit, hoher Härte, hoher Zähigkeit, hoher Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit usw.; Automobile, Drehstoffe, Maschinenteile, Drahtzeichnung, Schneidwerkzeuge, Messwerkzeuge, Schleifmedien usw. Nichtoxid: Zu den Hauptmaterialien gehören Carbide (sic, b4c, tic usw.), Nitride (SI3N4, BN, Ain, Ain, Sialon usw.), Silizid (Mosi2, Tisi2, Mg2SI usw.) Borides (ZRB2, TIB2 usw.); Es hat die Eigenschaften der hohen Temperaturresistenz, der Überhitzung, der thermischen Schockwiderstand und der Oxidationsbeständigkeit; Es kann verwendet werden, um Automobilmotorteile, Gasturbinenblätter, Hochtemperaturschmiermaterialien, Verschleißmaterialien, feuerfeste Materialien usw. herzustellen.
Nanokeramik: Die Hauptmaterialien sind Nanooxide und Nichtoxide; Sie haben Superplastizität und hohe Zähigkeit und werden hauptsächlich zur Herstellung verschiedener Hochleistungsstrukturteile verwendet.
Low-Expansion Ceramics: Die Hauptmaterialien sind türkis, Spodumen, Aluminiumtitanat usw. Der Expansionskoeffizient dieser Art von Keramik beträgt weniger als 2 × 10-6/℃; Es kann verwendet werden, um strukturelle Teile gegen schnelles Abkühlen und schnelles Erhitzen resistent zu machen.
Ceramic Matrix -Verbundwerkstoffe: hauptsächlich Oxid -Keramikmatrix (Al2O3/ZRO2), Nitrid -Keramikmatrix (Si3N4/BN), Carbid -Keramikmatrix (sic/b4c) usw.; hervorragende mechanische Eigenschaften bei hoher Temperatur; Die Flugzeugherstellung von Oberflächenfliesen und Motorteilen, die hauptsächlich in Raketenhauben verwendet werden.
Funktionelle Keramik
Funktionelle Keramik beziehen sich auf eine Klasse von Keramik, die elektrische, magnetische, optische, akustische, supraleitende, chemische, biologische und andere Eigenschaften aufweisen und gegenseitige Umwandlungsfunktionen aufweisen. Funktionelle Keramik kann grob in elektronische Keramik unterteilt werden (einschließlich elektrischer Isolierung, dielektrisch, ferroelektrisch, piezoelektrisch, thermoelektrisch, empfindlich, leitfähig, superkondeln Poröse Keramik. Funktionelle Keramik können in elektronische Keramik, thermische und optische funktionelle Keramik, biologische und maschinenable Keramikfilter -antibakterielle Keramik und poröse chemische Keramik nach ihren unterschiedlichen Funktionen unterteilt werden.
Elektronische Keramik: einschließlich isolierender Keramik, dielektrischer Keramik, ferroelektrischer Keramik, piezoelektrischer Keramik, pyroelektrischer Keramik, empfindlicher Keramik, magnetischen Materialien sowie leitenden und supralzidierenden Keramik. Gemäß den dielektrischen Eigenschaften der Kondensatorkeramik sind sie in 6 Kategorien unterteilt: Dielektrik -Keramik mit hoher Frequenztemperatur, Dielektrikum mit hoher Frequenztemperatur, Dielektrikum mit niedriger Frequenz hoher Dielektrikum mit hoher Dielektrizitätstyp Dielektrikumkeramik, Halbleitertyp Dielektrikumer, laminierter Kapazitor -Ceramics, capacitor ceramicer Mikrowellen -dielektrische Keramik. Unter ihnen weisen mikrowellendielektrische Keramik die Eigenschaften eines hohen dielektrischen konstanten, niedrigen dielektrischen Verlusts und kleiner Resonanzfrequenzkoeffizienten auf und werden häufig für Mikrowellenkommunikation, Mobilkommunikation, Satellitenkommunikation, Radio und Fernsehen, Radar und andere Felder verwendet. Thermische und optische funktionelle Keramik: hitzebeständige Keramik, hitzebeständige Keramik und thermisch leitende Keramik sind die Hauptanwendungen der Keramik in Thermik. Unter ihnen umfassen die hitzebeständige Keramik hauptsächlich Al2O3, MGO, SIC usw. Aufgrund ihrer guten Hochtemperaturstabilität können sie als feuerfeste Materialien in der metallurgischen Mullite-Keramikindustrie und anderen Branchen verwendet werden. Thermische Isolationskeramik haben einen guten thermischen Isolierungseffekt und werden in verschiedenen Bereichen häufig verwendet. In Bezug auf die Optik umfassen Keramikmaterialien die Absorption von Keramik, keramische optische Signalgeneratoren und optische Fasern, die überall im Leben unter Verwendung der Eigenschaften von keramischen optischen Koeffizienten wie Beschichtungen und Keramikglazes zu sehen sind. In der Kernindustrie wird die Verwendung schwerer Ionenkeramik, die Blei und Barium enthält, um Kernstrahlungswellen zu absorbieren und zu reparieren, bei der Behandlung von Nuklearabfällen häufig eingesetzt. Keramik sind auch wichtige Materialien für Festkörper-Lasergeneratoren, einschließlich Rubinlasern und Yttrium-Granatlasern. Optische Glasfaser sind das Hauptübertragungsmedium für moderne Kommunikationssignale. Es hat die Eigenschaften eines niedrigen Signalverlusts, einer hohen Treue und der großen Kapazität, die den Metallsignalübertragungsleitungen überlegen sind.
Transparente Aluminiumoxidkeramik sind ein typischer Vertreter der optischen Keramik. Im Herstellungsprozess von transparenter Aluminiumoxid ist der Schlüssel, dass die Volumendiffusion von Aluminiumoxid der Kornwachstumsprozess des Sintermechanismus ist. Das Hinzufügen geeigneter Additive wie Magnesiumoxid zu den Rohstoffen kann das Wachstum von Aluminiumoxid hemmen. Kornwachstum. Es kann als Schmelzglas, Infrarot -Erkennungsfenstermaterial und Beleuchtungskörper verwendet werden und kann auch zur Herstellung integrierter Schaltungssubstrate in der Elektronikindustrie verwendet werden.
Biologische und antibakterielle Keramikmaterialien: Sie können in biologisch inerte Keramik und biologisch aktive Keramik unterteilt werden. Die Bioceramics werden nicht nur zur Messung, Diagnose und Behandlung verwendet, sondern werden hauptsächlich als Substitute für biologisches hartes Gewebe verwendet und können in Orthopädie, plastische Chance, Mundhöhlenoperation, Herz -Kreislauf -Operation, Ophthalmologie und allgemeine Chirurgie verwendet werden. Antibakterielle Materialien werden hauptsächlich in Haushaltsprodukten, Haushaltsgeräten, Spielzeug und anderen Bereichen verwendet. Haushaltsgeräte sind derzeit eine der am häufigsten verwendeten und gebrauchten Branchen. In den letzten Jahren hat sich die antibakterielle materielle Industrie meines Landes rasant entwickelt und hat sich in den Bereichen Industrialisierung und Anwendungsentwicklung anorganischer antibakterieller Mittel, organische antibakterielle Wirkstoffe und photokatalytische antibakterielle Wirkstoffe rasch entwickelt.
Poröse Keramik: Es hat die Vorteile der Cordierit -Keramik -Plat -Hochlicht -Transmission, einer großen spezifischen Oberfläche, einer geringen Dichte, einer geringen Leitfähigkeit, einer hohen Temperaturfestigkeit, der Korrosionsbeständigkeit usw. Es wird bei der Behandlung von Automobilabgas, industrielles Abwasserbehandlung, geschmolzenes Metall verwendet Filtration, Katalysatorträger, Wärmeisolierung, Schalldämmmaterialien usw. In den letzten Jahren wurde die Anwendung der porösen Keramik auf die Felder der Luftfahrt, Elektronik, medizinischen Materialien und Biologie usw. erweitert, was große Aufmerksamkeit von den auf sich gezogen hat Globale materielle Gemeinschaft und hat sich schnell entwickelt. Um unterschiedliche poröse Keramik zu erhalten, wurden nacheinander verschiedene Vorbereitungsmethoden vorgeschlagen, z.
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