新型材料的发展及应用VIP免费

新型材料的发展及应用新型陶瓷材料的应用与发展摘要。本文首先简单介绍了传统陶瓷材料向现代新型陶瓷材料转变的过程，新型陶瓷材料克服了传统陶瓷本身内部的缺陷，故使其性能大大提高，扩大了应用领域。然后论述了新型陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷，以及它们耐高温、生物相容性能、电磁性、质量轻等特性及各自的应用领域，重点讨论了新型陶瓷材料在航空航天、军事、生物工程、电子工业等的应用，最后简单说明了新型陶瓷材料的近况和发展趋势。关键字：新型陶瓷材料应用发展引言。在当今科技高度发展的工业社会，每一项工业化的成就都与材料科学、材料的制造及实际使用有着密不可分的关联，它使得某些新的科学设想、构思及生产过程得以实现。离开了材料科学与材料工业，世界上的许多科学创造和发明都是难以实现或达到的。陶瓷材料是继金属材料，非金属高分子材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的一种，因为它同时兼有金属和高分子材料两者的共同优点，此外在不断的改性过程中，已使它的易碎裂的性能有了很大的改善。因此，它的应用领域和各类产品都有一个十分明显的提高。1.传统陶瓷材料到新型陶瓷材料的演变陶瓷一词（ceramics）来源于古希腊keramos一词，意为地球之神。传统的陶瓷材料含意很广泛，它主要指铝、硅的氮化物，碳化物，玻璃及硅酸盐类。虽然传统陶瓷具有一定的耐化学腐蚀特性和较高的电阻率、熔点高，可耐高温，硬度高，耐磨损，化学稳定性高，不腐蚀等优点。但它也存在着塑料变形能力差，易发生脆性破坏和不易加工成型等缺点，这些原因大大地限制了在工业的应用范围，特别是在机械工业上的应用。而在电器上的应用也主要局限在高压电瓷瓶及其绝缘体部件等少数几个方面。为此人们开展对传统的陶瓷材料进行改性研究和有关材料的人工合成开发，现代合成技术已经能够通过物理蒸发溅射（vaporprocessing）溶液法（aqueousprecipitation）溶胶—第1页共7页凝胶技术（solgel-technology）及其它先进技术改造传统陶瓷或人工合成极少缺陷的陶瓷材料，其中较为重要的有si3n4，a12o3等。合成的陶瓷材料与传统陶瓷材料相比，它的性能大大提高，与其它材料相比，在同样强度下这些材料具有良好的化学、热、机械及摩擦学（tribology）特性。它质轻，可以耐高温，硬度高，抗压强度有时超过金属及合金，具有较强的抗磨性和化学隋性、电及热的绝缘性都相当好，特别是由于采用纯净材料，消除了缺陷（eliminate-defects），它的易脆性（brittleness）得到了极大的改善，因此其应用，特在现代机械业的应用日益广泛。目前巳有大量的新型陶瓷材料被用于工业高温抗磨器件、机械基础元器件，除此之外，电子及电信行业，生物医疗器件乃至于陶瓷记忆材料，超导陶瓷等应用都与新型陶瓷材料的研制与开发有关。2.新型陶瓷材料特性与分类新型陶瓷材料按照人们目前的习惯可分为两大类，即结构陶瓷（structuralceramics）（或工程陶瓷）和功能陶瓷（functionalceramics），将具有机械功能、热功能和部分化学功能的陶瓷列为结构陶瓷，而将具有电、光、磁、化学和生物体特性，且具有相互转换功能的陶瓷列为功能陶瓷。随着科学技术的发展，各种超为基数和符合技术的运用，材料性能和功能相互交叉渗透，确切分类已经逐渐模糊和淡化。根据现代科学技术发展的需要，通过对材料结构性能的设计，新型陶瓷材料的各种特性得到了充分的体现。3.新型陶瓷的应用与发展新型陶瓷是新型无机非金属材料，也称先进陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷、精细陶瓷，为什么能得到高速发展，归纳起来有四方面原因：①具有优良的物理力学性能、高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震而且在热、光、声、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能，某些性能远远超过现代优质合金和高分子材料，因而登上新材料革命的主角地位，满足现代科学技术和经济建设的需要。②其原料取于矿土或经合成而得，蕴藏量十分丰富。③产品附加值相当高，而且未来市场仍将持续扩展。④应用十分广泛，几乎可以渗透到各行各业。第2页共7页3.1应用领域功能陶瓷主要在绝缘、电磁、介电以经济光学等方面得到广泛应用；结构陶瓷除了耐低膨胀、耐磨...