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一文了解新型结构陶瓷材料及其应用

日期: 2018-06-21
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材料是信息和能源的基础,是人类生产和生活的物质基础,是人类进步与文明的标志。随着计算机、电子信息、通信、新能源、新光源、航空航天、海洋生物工程等新兴行业的发展,其对材料提出了更高的要求,能够满足以上新兴行业应用的先进陶瓷材料应运而生,并在这些行业中发挥着愈来愈重的作用。

一文了解新型结构陶瓷材料及其应用


结构陶瓷


按性能和用途,先进陶瓷可分为功能陶瓷和结构陶瓷两大类。功能陶瓷主要基于材料的特殊功能,具有电气性能、磁性、生物特性、热敏性和光学特性等特点,主要包括绝缘和介质陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、半导体及其敏感陶瓷等;结构陶瓷主要基于材料的力学和结构用途,具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点,主要包括氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷等。


先进陶瓷应用性能分类

一文了解新型结构陶瓷材料及其应用


结构陶瓷的四大优势


结构陶瓷的特性主要受到化学键晶体结构以及晶体缺陷等因素的影响。就晶体结构方面来看,陶瓷材料的原子间结合力为离子键、共价键等,这些化学键具有着结构强度高、方向性较强等性能优势。陶瓷材料结构的一个显著特性是显微结构的不均匀性与复杂性。


(1)结构陶瓷与其他金属材料进行对比,陶瓷材料的优势主要表现为,优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损等,也正是由于这些性能优势,在多种领域中逐渐取代了昂贵金属资源的地位,对节约稀缺资源事业的开展具有重要价值。


(2)结构陶瓷在工业材料中属于刚度与硬度最为适合的材料之一。常规结构陶瓷材料具有较高的熔点,在高温下能够维持较好的化学稳定性,而陶瓷材料的导热性又低于其他金属材料,为此也是一种较好的隔热材料。


(3)多数结构陶瓷都具有较为良好的电绝缘性,为此,多被作为各种电压下的绝缘电器件使用。


(4)陶瓷材料具有着较为特殊的化学性能,能够作为固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等应用,而在录音次磁带、唱片、计算机记忆元件等众多方面也具有着较高的应用价值。


结构陶瓷的应用


结构陶瓷材料主要被应用在工业领域中,因其自身的性能优势以及稳定性,被汽车制造业广泛的应用。在近几年发展中,结构陶瓷在高新技术领域也逐渐占据了一席之地,其重要性也在不断的提升。


结构陶瓷功能的应用一文了解新型结构陶瓷材料及其应用

结语


在我国经济水平迅猛发展下,基础设施建设有所加强,结构陶瓷作为机械行业的主要应用材料,在快速发展的过程中也面临着日渐激烈的市场竞争力。现阶段,国内各领域最为常见的应用材料为金属,金属材料具有数百年的发展历史,虽然经过反复的改进,但由于金属材料的自身条件限制,逐渐不能够再符合耐磨性、抗腐蚀性的需求标准,严重的影响到各种应用系统的运行稳定性。而作为性能优势较为显著的结构陶瓷必将会成为未来各领域发展中的主要应用材料,具有着较好的发展前景。


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