非金属材料学-第六章-陶瓷教学文稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,第六章 陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,6.1 陶瓷的分类和制备工艺,由粉状原料成形后在高温作用下硬化而形成的制品，是,多晶、多相,的聚集体。,按化学成分,氧化物陶瓷,碳化物陶瓷,氮化物陶瓷等,按原料来源,普通陶瓷,以天然硅酸盐矿物为主要原料,特种陶瓷,以人工合成化合物为主要原料,按性能和用途,结构陶瓷,功能陶瓷,陶瓷的分类,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,陶瓷的制备工艺,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,原材料的制备,传统的硅酸盐陶瓷材料所用的原料大部分为天然原料，原料开采出来后，一般需要加工（筛选、风选、淘洗、研磨以及磁选等）分离出适当颗粒度的所需矿物组分。,可塑性原料,高岭石（Al,2,O,3,2SiO,2,2H,2,O）、蒙脱石、伊利石等黏土矿物。,多为细颗粒的含水铝酸盐，具有层状结构，与水混合时有很好的可塑性。,弱塑性原料,叶腊石（Al,2,O,3,4SiO,2,H,2,O）、滑石（3MgO4SiO,2,H,2,O）,也具有层状结构，与水结合时有弱的可塑性,非塑性原料,减塑剂：对可塑性有影响,石英砂,助熔剂：对烧成过程有影响,长石,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,坯料的成型和干燥,将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的制品坯型（亦称生坯）。,可塑成型法,注浆成型,压制成型,生坯的干燥,第一阶段:,水分不受阻止地进入周围的空气；,干燥速度保持恒定大小由空气中的湿度和温度决定,第二阶段:,排除颗粒间隙中的水分；,干燥速度呈现下降趋势,第三阶段:,排除毛细孔中残余的水分及坯体原料的结合水。,需要较高的干燥温度,泥浆,粉料,可塑泥料,坯料,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,烧结或烧成,生坯经初步干燥后，进行涂釉烧结或直接烧结。,在烧结过程中包含多种物理化学变化，如脱水、热分解和相变、熔融和溶解、固相反应和烧结以及析晶、晶体长大和剩余玻璃相的凝固。,粉状成型体的烧结过程示意图,烧结前成型体中颗粒堆积情况；,颗粒间的键合和重排过程；,颗粒间界面积增加，固-气表面积相应减少，但仍有部分空隙是连通的；,颗粒界面进一步长大，气孔逐渐缩小变形，最终转变为闭气孔。,颗粒粒界开始移动，粒子长大气孔逐渐迁移到粒界上消失，烧结体致密度增高,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,烧结初期,只能使成型体中颗粒重排，空隙变形和缩小，但总表面积没有减小，并不能最终填满空隙；,烧结中后期,可能最终排出气体，使空隙消失，得到充分致密的烧结体。,烧结方法：,除了传统烧结方法外，还有热等静压烧结、等离子体烧结、自蔓延高温合成等方法。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,6.2 陶瓷的组织结构与性能,晶体相,玻璃相,气相,各组成相的结构、数量、形态、大小及分布决定了陶瓷的性能。,多相多晶,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,晶相,晶相是陶瓷材料的主要组成相，对陶瓷的性能起决定性作用。,主晶相,数量最多，作用最大的晶相。,次晶相,对陶瓷性能的影响不可忽视,氧化物：,以离子键为主；,非氧化物：,以共价键为主；,硅酸盐：,离子、共价混合键,结构很复杂，但基本结构单元为SiO,4,硅氧四面体,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,玻璃相,玻璃相是一种非晶态固体，是陶瓷烧结时，各组成相与杂质产生一系列物理化学反应形成的液相在冷却凝固时形成。,玻璃相的作用：,是陶瓷材料中不可缺少的组成相。,将分散的晶相粘结在一起；,降低烧结温度；,抑制晶相的晶粒长大；,填充气孔。,玻璃相熔点低、热稳定性差，在较低温度下开始软化，导致陶瓷在高温下发生蠕变，且其中常有一些金属离子而降低陶瓷的绝缘性。,故工业陶瓷中玻璃相的数量要予以控制，一 般2040%。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,气相,指陶瓷孔隙中的气体即气孔，是生产过程中不可避免的。,对陶瓷的性能的影响：,使陶瓷强度降低；,降低导热性；,通常是造成裂纹的根源,普通陶瓷中的孔隙率常为510%，要力求使其呈球状，均匀分布。,特种陶瓷的气孔率在5%以下,用作保温的陶瓷和化工用的过滤多孔陶瓷等需要增加气孔率，有时气孔率可高达60。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,陶瓷的性能,力学性能,硬度高、耐磨性好；,抗拉强度低，抗压强度较高；,实际强度比理论强度低很多,高弹性模量；,高脆性，韧性低，在拉伸时几乎没有塑性。,常见材料的弹性模量和硬度,陶瓷晶界结构示意图,why,晶界上,存在空隙；,原子被拉长，键强被削弱；,相同电荷离子靠近产生斥力，,可能造成裂纹,致密度、杂质和各种缺陷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,物理与化学性能,熔点高,陶瓷高温强度和高温蠕变抗力优于金属。,热胀系数小、热导率低,热胀系数与晶体结构和结合键强度相关,一些材料的平均热膨胀系数,材料,膨胀系数(01000,o,C),/10,6 o,C,-1,材料,膨胀系数(01000,o,C),/10,6 o,C,-1,金刚石,约3.106,SiC,4.7,BeO,9.0,MgO,13.5,尖晶石,7.6,随气孔率增加，陶瓷的热膨胀系数、热导率降低，故多孔或泡沫陶瓷可作绝热材料。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,热稳定性（抗热震性）差,可衡量陶瓷在不同温度范围波动时的寿命，一般用试样急冷到水中不破裂所能承受的最高温度来表示。,热膨胀系数大、导热性低、韧性低的材料热稳定性差。,光学性能,红宝石（掺铬离子-Al,2,O,3,）、掺钕钇铝石榴石等可作固体激光材料；,磁性,磁性陶瓷主要是Fe,2,O,3,和Mn、Zn等的氧化物组成的陶瓷材料，可用作磁芯、磁带、磁头等。,化学稳定性高,抗氧化性优良，在1000高温下不会氧化，并对酸、碱、盐有良好的抗蚀性，在化工工业中广泛应用。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,6.3 传统陶瓷材料,以黏土类及其他天然矿物原料经粉碎加工、成型、烧结等过程制成的一种多晶多相的硅酸盐材料。,除了牙用陶瓷外，一般普通陶瓷都在莫来石（,3Al,2,O,3,-2SiO,2,）,析出区,粗陶瓷制品：,肉眼看上去不是均一的坯体,细陶瓷制品：,肉眼看上去是均一的坯体,按结构特征,不致密陶瓷,致密陶瓷,按气孔率大小,各种陶瓷在黏土-长石-石英三元体系中的组成范围,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,不致密陶瓷,泥料中含有助熔剂少及烧成温度低时制成的制品是不致密陶瓷。,包括细陶瓷中的陶器和精陶和粗陶瓷中的绝大部分如砖瓦制品、熟料黏土砖等。,砖瓦,砖瓦属于大批量生产和使用的制品，因此必须考虑其生产成本降到最低。,一般原料使用当地的黏土或黄土。,烧成温度在1000,o,C左右，成品的气孔率相当高，在10-40%（体积百分数)之间,一般都能满足透气性和隔热性的要求。,增加气孔率可以提高隔热效果，可添加发泡剂（如锯末、纸浆、有机物等）。,砖瓦业发展的方向：轻质高强、隔热保温,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,陶器和精陶,陶器的原料类似于砖瓦的泥料，但由于备料比较精细可制成均匀的坯体，烧成后获得细陶瓷不致密材料。,制品有花盆、彩陶、釉陶、釉面砖等。,精陶由高岭石、烧成为白色的黏土、石英及助溶剂制成，有时还添加些方石英或黏土熟料。,制作过程中烧成方式比较特殊。素烧温度（坯体烧成温度）一般选择在1100-1250度之间，施釉后的釉烧温度比其低100度。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,致密陶瓷,提高烧成温度或增加熔剂或添加作用强的助溶剂可获得。,炻器,大约在公元前400年左右，中国第一次制成了致密的陶瓷坯体，由于它带色而不透明，称为炻器。,炻器是由炻器黏土制成，其结构中主要含玻璃相、莫来石、石英、方石英等。,炻器上的典型釉是盐釉。在制品快要烧好时，将盐撒在窑中或喷入NaCl水溶液，盐蒸汽在窑炉气氛的协助下与陶瓷表面反应，即与气氛中的水反应生成HCl及含Na,2,O-Al,2,O,3,-SiO,2,的熔体，冷却后凝固为盐釉。,瓷器,致密烧结的白色坯体。,有两种传统瓷器，即硬质瓷和软质瓷，两者配方不同，泥料的可塑性不同。还有一种叫骨灰瓷，配方中除了高岭土、长石、石英外还有可达60%的骨灰。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,传统陶瓷的用途,日用陶瓷,主要为瓷器，一般要求有良好的白度、光泽度和热稳定性和机械强度。,普通工业陶瓷,主要为炻器和精陶。,主要包括建筑瓷、卫生瓷、电瓷、化学化工瓷等。,各种日用陶瓷的配料、性能、特点和应用,日用陶瓷的类型,原料配比/%,烧成温度/,o,C,性能特点,主要应用,长石质瓷,长石 20-30；石英25-35；,黏土40-50,1250-1350,瓷质洁白，半透明，不透气，吸水率低，坚硬，强度高，化学稳定性好,餐具，茶具，陈设陶瓷器，装饰美术瓷器，一般工业制品,绢云母质瓷,绢云母30-50；高岭土30-50,石英15-25；其他矿物5-10,1250-1450,同长石质瓷，但透明度和外观色调较好,餐具，茶具，工艺美术制品,骨灰质瓷,骨灰20-60；长石8-22,高岭土25-45；石英9-20,1220-1250,白度高，透明度好，瓷质软，光泽柔和，但较脆，热稳定性差,高级餐具，茶具，高级工艺美术瓷器,滑石质瓷,滑石约73；长石约12,高岭土约11；黏土约4,1300-1400,良好的透明度和热稳定性，较高的强度和良好的电性能,高级日用器皿，一般电工陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,金刚石、石墨、,非金属非氧化物陶瓷,过渡金属的碳化物、氮化物、硼化物等,非氧化物陶瓷,氧化物陶瓷,6.4 新型陶瓷材料,新型陶瓷,按照化学组成,采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工，便于进行结构设计并具有优异特性的陶瓷。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,功能陶瓷,结构陶瓷,力学性能,物理,、,化学性能,新型陶瓷,按照功能,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,新型陶瓷的特点,原料,使用精选或提纯的氧化物、碳化物、,氮化物、硼化物等原料,化学组成控制,成分由人工配比决定，性质的优劣有原料,的纯度和工艺决定，与产地关系不大,制备工艺,真空烧结、气氛烧结、热压烧结等手段,性能,高强度、高硬度、耐腐蚀、导电或绝缘，并在,声、光、电、磁、生物工程等方面有特殊功能,用途,多用于现代科技中的高、精、尖端领域,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,结构陶瓷,氮化物,陶瓷,硼化物,陶瓷,碳化物,陶瓷,氧化物,陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氧化物陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氧化铝的结构是O,-2,排成密排六方结构，Al,+3,占据八面体间隙位置。,单晶氧化铝：,红宝石（含少量的Cr)；,蓝宝石（,含少量Ti和Fe,）；,实际生产中,氧化铝陶瓷按Al,2,O,3,含量可分为75、95和99等几种。,氧化铝,熔点达2050，抗氧化性好。,Al,2,O,3,粉末压制成形、高温烧结后得到氧化铝陶瓷。,氧化铝结构,氧化铝陶瓷(人造刚玉),世界最大的红宝石：卡门露,收藏于美国国家自然历史博物馆,可做蓝宝石激光器；,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,主要特性,高熔点、高硬度、强度高；无毒、不溶于水；对人体有较好的适应性；高温抗压强度高，高化学稳定性和介电性能。,主要用途,钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。,高压钠灯灯管,氧化铝热电偶套管,氧化铝坩埚,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,微晶氧化铝（微晶刚玉）,硬度极高，红硬性达1200，可作切削淬火钢刀具、金属拔丝模等。,很高的电阻率和低的导热率，是很好的电绝缘材料和绝热材料。,强度和耐热强度均较高（是普通陶瓷的5倍），是很好的高温结构材料，如可作内燃机火花塞等。,微晶氧化铝耐磨陶瓷衬板,微晶耐磨氧化铝衬砖,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氧化铍陶瓷,导热性极好，很高的热稳定性，抗热冲击性较高,消散高能辐射的能力强、热中子阻尼系数大,强度低,应用,氧化铍陶瓷制造坩埚，作真空陶瓷和原子反应堆陶瓷，气体激光管、晶体管散热片和集成电路的基片和外壳等。,氧化铍陶瓷散热,片,和绝缘片,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氧化锆陶瓷,熔点在2700 以上，耐2300 高温，推荐使用温度2000 2200；,能抗熔融金属的侵蚀，,做铂、锗等金属的冶炼坩埚和1800 以上的发热体及炉子、反应堆绝热材料等；,氧化锆作添加剂可提高陶瓷材料的强度和韧性。,氧化锆增韧陶瓷可制造模具、拉丝模、泵叶轮和汽车零件如凸轮、推杆、连杆等,ZrO,2,具有敏感特性，可做气敏元件，还可作钢液测氧探头等,氧化锆增韧氧化铝陶瓷,研磨用氧化锆球,氧化锆陶瓷刀片,氧化锆全瓷牙,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氧化镁、氧化钙陶瓷,氧化镁、氧化钙陶瓷通常是通过加热白云石（镁或钙的碳酸盐）矿石除去CO,2,而制成的。,特点：,抗碱性熔渣腐蚀性好,缺点：,热稳定性差，MgO在高温下易挥发；,CaO在空气中就易水化。,应用：,常用作炉衬用耐火砖,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,碳化物陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1,2,3,4,优点：,很高的熔点、硬度和耐磨性（特别是在侵蚀性介质中）,缺点：,耐高温氧化能力差、脆性极大,碳化钨,碳化钼,碳化硼,碳化硅,1,2,3,4,碳化钨,碳化钼,碳化硼,碳化硅,1,2,3,4,碳化钨,碳化钼,碳化硼,碳化硅,1,2,3,碳化钼,碳化硼,碳化硅,1,2,3,碳化钼,碳化硼,碳化硅,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,碳化硅陶瓷,硬度大（莫氏硬度9.5）；,高温强度大、高温抗氧化性能好；,导热性好。,应用：,主要用于制造加热元件、石墨表面保护层、砂轮及磨料等。,碳化硅磨料,碳化硅陶瓷坩埚,碳化硅电热元件,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,碳化硼,硬度极高，抗磨粒磨损能力很强；,熔点达2450。,高温下会快速氧化，与热的或熔融黑色金属发生反应，使用温度限定在980以下。,应用：主要用于作磨料，也用于制造超硬质工具材料。,其它碳化物陶瓷,碳化钼 碳化铌 碳化钨 碳化锆,熔点和硬度都很高,在2000 以上的中性或还原气氛中作高温材料；,碳化铌、碳化钛还可用于2500 以上的氮气气氛中的高温材料。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氮化物陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氮化硅陶瓷,硬度高而摩擦系数低，有自润滑作用，是优良的耐磨减摩材料；,氮化硅的耐热温度比氧化铝低，抗氧化温度高于碳化物和硼化物；,1200 以下具有较高的机械性能和化学稳定性，且热膨胀系数小、抗热冲击，为优良的高温结构材料；,耐各种无机酸（氢氟酸除外）和碱溶液浸蚀。,应用：,用于制造高温轴承、转子叶片以及加工难切削材料的刀具等；,氮化硅陶瓷刀具,氮化硅陶瓷轴承滚珠,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氮化硼陶瓷,六方晶体结构，也叫“白色石墨”；,硬度低，可进行各种切削加工；,导热和抗热性高，耐热性好，有自润滑性能；,高温下耐腐蚀、绝缘性好。,六方氮化硼,应用：高温耐磨材料和电绝缘材料、耐火润滑剂等。,立方氮化硼,在高压和1360 六方氮化硼转化为立方-BN。,硬度接近金刚石的硬度。,用作金刚石的代用品,制作耐磨切削刀具、高温磨料等。,立方氮化硼陶瓷刀具,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,氮化钛陶瓷,硬度高、耐磨,刃具表面涂层；,耐磨零件表面涂层；,金黄色装饰表面。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,硼化物陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,硼化铬硼化钼,硼化钛硼化钨,硼化锆,高硬度；,较好的耐化学浸蚀能力；,熔点范围为1800 2500；,比碳化物陶瓷具有较高的抗高温氧化性能，使用温度达1400,应用：,高温轴承、内燃机喷嘴、各种高温器件、处理熔融非铁金属的器件等。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,电子,陶瓷,磁性陶瓷,功能陶瓷,光学 陶瓷,敏感,陶瓷,生物陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,压电性：某些晶体材料按所施加的机械应力成比例地产生电荷的能力。,材料的压电效应取决于晶体结构的不对称性。,正压电效应,压电材料在应力作用下产生形变，极化状态发生变化，引起介质表面带电，表面电荷密度与应力成正比。,P电介质矢量；d压电常数；应力。,逆压电效应,施加激励电场，材料将产生机械变形，应变与电场强度成正比。,S弹性强度；E电场强度；d,t,压电常数。,压电陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,正压电效应,逆压电效应,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,BaTiO,3,陶瓷,Ba,O,Ti,目前应用最广的压电陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,声纳,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,合成方法：,固相反应法和溶液反应法,工业生产主要采用固相反应法：陶瓷的组成和结构均匀性比较差,溶液反应法可得到高纯超细的粉料，并可精确控制各组元的化学成分，从而改善材料的微观结构和介电性能。,湿化学法合成BaTiO,3,粉料的工艺流程,粉体的粒度小于1微米,钛酸钡的居里温度不高（120,o,C），限制了器件的工作温度范围。,可制成BaTiO,3,-PbTiO,3,系陶瓷，提高居里温度。,BaCl,2,溶液+TiCl,4,溶液,混合后滴加草酸溶液,BaTiO(C,2,O,4,),2,4H,2,O沉淀、过滤、洗涤,分解800-900,o,C,BaTiO,3,粉料,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,赫兹,1887年在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现,爱因斯坦,提出光子假设，,成功解释了光电效应，,获得1921年诺贝尔物理奖,光电效应,光电陶瓷,当陶瓷受到光照射时，由于电子在能带间的迁移和能级间的迁移而引起光的吸收现象，能带内产生自由载流子，而使电导率增加，这种现象称为,光电导现象,。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,通信元件,光敏元件,光电倍增管,检测光强,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,热释电陶瓷,热释电效应,：当温度变化时，由于自发极化的相应变化而在晶体的一定方向上产生表面电荷的现象。,1）具有自发极化，但自发极化不能为外电场所转向的晶体，如电气石、CaS、CaSe、ZnO等；,2）自发极化可以为外电场转向的晶体，如LiTaO,3,、PbTiO,3,等。,应用：,热释电探测器。如锆钛酸铅Pb(Zr，Ti)O,3,具有良好的热释电性能，在红外探测和热成像系统中得到应用,热释电红外检测元件,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,敏感陶瓷,指某些性能随外界条件（温度、湿度、气氛）的变化而发生改变的陶瓷材料。,原理：温度改变电阻率改变，测电阻率就可测温度。,温度和电阻率的关系有两种：,正温,度,系数（PTC）热敏材料温度,电阻率；如钛酸钡陶瓷,负温度系数（NTC）热敏材料温度,电阻率,（1）热敏电阻陶瓷,钛酸钡陶瓷或钛酸钡为主晶相的陶瓷。,正温度系数热敏电阻陶瓷,负温度系数,热敏电阻陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,马达的过热保护、温度控制和报警等;,自动开关等；,等温发热件、空调加热器等。,磁盘驱动器,热敏电阻开关,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,将湿度信号转化成电信号的陶瓷材料。,ZnOCr,2,O,3,陶瓷,MgCr,2,O,4,TiO,2,陶瓷,应用：,湿度指示、记录、预报、控制和自动化等。,（2）湿敏电阻陶瓷,陶瓷湿度传感器结构,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（3）磁敏电阻陶瓷,将磁性物理量转化成电信号的陶瓷材料。,如：InSb、InAs、GaAs,应用：,汽车工业中无触点汽车点火开关、家用电器和工业上无刷电机和无触点开关等。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,激光,陶瓷,光学陶瓷,透明,陶瓷,红外,光学,陶瓷,具有优良的耐热性、耐风化性、耐膨胀性；,能透过可见光，还能够透过波长更长或波长更短的光；,光损耗低，能在远距离进行光传播；,经光的照射，其性质发生可逆或不可逆变化。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,基质晶体：为激活离子提供适当的晶格场；,发光中心：少量的掺杂离子。,红宝石激光晶体：掺入Cr,3,的,a,-Al,2,O,3,单晶,掺钕的钇铝石榴石晶体,方向发展：大尺寸、高功率、宽带可调谱、新波长。,激光陶瓷,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,透明陶瓷,消除气孔和控制晶粒异常长大！,添,加,剂,烧,结,气,氛,原,料,烧,结,技,术,氧化物透明陶瓷:Al,2,O,3,、Gd,2,O,3,、CaO、MgO、BeO等,非氧化物透明陶瓷:GaAs、ZnS、ZnSe、MgF,2,、CaF,2,等,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,应用：陶瓷、复合材料、金属材料、功能梯度材料、纳米材料、热电材料、非晶合金及一些用传统方法难以烧结的材料等,在压力作用下通过颗粒间的微区电火花放电以实现快速致密化的过程,特点：烧结温度较低,烧结时间短,放电等离子烧结(SPS),Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,SPS DC,pulse generator,SPS,controller,SPS sintering,press,Positioning,Operating environment,(Vacuum,Air&Gas),Thermometer,Water cooling,P,P,Vacuum&water cooling chamber,Upper electrode,Lower electrode,Sample,Die,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,技术优势,低温短时烧结,烧结难烧结材料,烧结非晶材料,烧结亚稳材料,连接不相熔材料,烧结纳米材料,现象,产生放电等离子体,产生放电冲击压力,产生焦耳热,电场作用,热扩散,效果,表面活化,高速扩散和转移,塑性变形,快速加热和冷却,SPS机理,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,用于红外导弹的窗口、红外