陶瓷材料：性能，类型，用途 - 文化词汇 - 2025

所述的陶瓷材料是由已经历热无机的，金属的或非固体。它的底料通常是粘土，但是有不同类型的成分。

普通粘土是陶瓷糊。同样，红土是一种陶瓷材料，其组分中具有硅酸铝。这些材料由晶相和/或玻璃相的混合物形成。

如果它们由单晶制成，则它们是单相的。当它们由许多晶体组成时，它们是多晶的。

陶瓷材料的晶体结构取决于离子的电荷值以及阳离子和阴离子的相对大小。围绕中心阳离子的阴离子数量越多，所得固体越稳定。

陶瓷材料可以是致密的固体，纤维，细粉或薄膜形式。

陶瓷一词的起源是在希腊语keramikos中发现的，其含义是“被烧的东西”。

检控

陶瓷材料的加工取决于要获得的材料类型。但是，生产陶瓷材料通常需要以下过程：

1-原料的混合和研磨

在这个过程中，原材料被加入，并试图使它们的尺寸和分布均匀化。

2-构象

在此阶段，面团具有一定的形状和稠度，这是通过原材料实现的。这样，混合物的密度增加，从而改善了其机械性能。

3-成型

它是创建任何真实对象的表示或图像（三维）的过程。为了成型，通常执行以下过程之一：

紧迫

将原材料压入模具。干压通常用于制造耐火制品和电子陶瓷组件。该技术允许快速制造几件。

硼铁矿成型

这项技术可以使同一形状产生数百次而不会出现错误或变形。

挤压

在此过程中，材料会通过模具被推动或抽出。用于生成横截面清晰且固定的对象。

4-干燥

这是一个过程，包括控制水分的蒸发以及水分在片中产生的收缩。

这是过程的关键阶段，因为它取决于零件保持其形状。

5-烹饪

从该阶段获得“蛋糕”。在此过程中，改变了粘土的化学组成，使其变脆但具有水孔性。

在此阶段，热量必须缓慢上升，直到达到600ºC的温度为止。在第一阶段之后，在需要完成装饰时就进行装饰。

重要的是要确保部件在烤箱内分开以避免变形。

陶瓷材料的特性

即使这些材料的性能很大程度上取决于其组成，但它们通常具有以下性能：

• 晶体结构。但是，也有不具有这种结构或仅在某些部门具有这种结构的材料。
• 它们的密度约为2g / cm3。
• 这些是具有电和热绝缘特性的材料。
• 它们的膨胀系数低。
• 它们具有高熔点。
• 它们通常是防水的。
• 它们既不可燃也不可氧化。
• 它们坚硬，但又脆弱又轻巧。
• 它们具有抗压，抗磨损和抗腐蚀性能。
• 它们具有霜冻或承受低温而不劣化的能力。
• 它们具有化学稳定性。
• 它们需要一些孔隙。

分类：陶瓷材料类型

1-红色陶瓷

它是最丰富的粘土类型。由于存在氧化铁，它的颜色为红色。

煮熟时，它由铝酸盐和硅酸盐组成。它是处理最少的。如果破裂，则结果是带红色的泥土。它可渗透气体，液体和脂肪。

这种粘土通常用于砖和地板。烧成温度为700到1000°C，可以用氧化锡覆盖以获得不透水的陶器。意大利语和英语的陶器是用不同类型的粘土制成的。

2-白色陶瓷

这是一种较纯净的材料，因此它们没有污渍。它们的粒度得到更严格的控制，通常在外部涂上瓷漆以增强其不渗透性。

它用于制造卫生洁具和餐具。该组包括：

瓷

它是一种由高岭土制成的材料，高岭土是一种非常纯净的粘土，添加了长石和石英或or石。

这种材料的烹饪分两个阶段进行：在第一阶段中，将其在1000或1300°C下进行烹饪；在第二阶段，可以达到1800°C。

瓷可以是软的也可以是硬的。在软的情况下，第一烹饪阶段达到1000°C。

然后将其从烤箱中取出以上釉。然后返回第二阶段的烤箱，在该阶段中最低温度为1250°C。

对于硬质瓷器，第二个蒸煮阶段是在更高的温度下完成的：1400°C或更高。

如果要进行装饰，则完成定义的装饰并将其放入烤箱，但这次温度约为800°C。

它在工业中有多种用途，可用于制造商业用途的物体（例如餐具），或用于更专门用途的物体（例如变压器中的绝缘材料）。

3-耐火材料

这种材料可以承受极高的温度（最高3000°C）而不会变形。它们是含有大量氧化铝，铍，th和锆的粘土。

它们在1300至1600°C的温度下烹饪，并且必须逐渐冷却以避免出现故障，破裂或内部应力。

欧洲标准DIN 51060 / ISO / R 836规定，如果材料在1500°C的最低温度下会变软，则它是耐火的。

砖是这种材料的一个例子，用于建造烤箱。

4杯

玻璃是硅基液体物质，冷却后会以不同的形式固化。

根据要制造的玻璃的类型，将不同的助熔剂添加到硅基底中。这些物质降低了熔点。

5水泥

它是由石灰石和磨碎的钙组成的材料，与液体（最好是水）混合后会变硬并使其沉降。潮湿时，可以模制成所需的形状。

6-磨料

它们是具有极硬颗粒的矿物，它们的成分中还含有氧化铝和金刚石糊。

特殊陶瓷材料

陶瓷材料坚固耐用，但又易碎，这就是为什么使用玻璃纤维或塑料聚合物基体开发混合或复合材料的原因。

陶瓷材料可用于开发这些杂化材料。这些是由二氧化硅，氧化铝和一些金属（例如钴，铬和铁）组成的材料。

这些杂化的加工中使用了两种技术：

合成的

压实金属粉末的技术。

炒

利用这种技术，通过在电炉中将金属粉末与陶瓷材料一起压缩来获得合金。

所谓的复合基质陶瓷（CMC）属于此类。这些可以列出：

-硬质合金

例如钨，钛，硅，铬，硼或碳增强的碳化硅。

-氮化物

如硅，钛，陶瓷氮氧化物或赛隆。

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它们是具有电或磁性能的陶瓷材料。

陶瓷材料的4种主要用途

1-在航空航天业

在该领域，需要具有耐高温和机械要求的轻质部件。

2-在生物医学中

在这一领域，它们可用于制造骨骼，牙齿，植入物等。

3-输入电子

这些材料用于制造激光放大器，光纤，聚光镜，透镜，绝缘体等。

4-在能源行业

例如，陶瓷材料可在此产生核燃料的成分。

7种最杰出的陶瓷材料

1-氧化铝（Al2O3）

它用于容纳熔融金属。

2-氮化铝（AIN）

它用作集成电路的材料并替代AI203。

3-碳化硼（B4C）

它用于制造核装甲。

4-碳化硅（SiC）

由于其抗氧化性，可用于涂覆金属。

5-氮化硅（Si3N4）

它们用于制造汽车发动机和燃气轮机的组件。

6-硼化钛（TiB2）

它还参加了盾牌的制造。

7-乌拉尼亚（UO2）

它用作核反应堆的燃料。

参考文献

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