第一節(jié)結構陶瓷第二節(jié)功能陶瓷第三節(jié)陶瓷耐火材料第四節(jié)玻璃第十章典型的陶瓷材料第一節(jié)結構陶瓷

陶瓷的分類氧化物陶瓷（Al2O3、ZrO2、MgO等）碳化物陶瓷（SiC、B4C、WC等）氮化物陶瓷（Si3N4、TiN、BN等）新型碳化物陶瓷（C3N4等）硼化物陶瓷（TiB2、ZrB2等）復合陶瓷（3Al2O3·2SiO2(莫來石)等）按成分分類普通陶瓷（硅酸鹽材料）特種陶瓷（人工合成材料）按原料分類結構陶瓷功能陶瓷陶瓷耐火材料玻璃按用途分類

晶體結構

氧化鋁有十多種同素異構體，但常見的主要有三種：α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。γ-Al2O3屬于尖晶石型（立方）結構，高溫時不穩(wěn)定，在1600℃轉變?yōu)棣?Al2O3。α-Al2O3屬于六方系，穩(wěn)定性好，在熔點2050℃之前不發(fā)生晶型轉變。

氧化鋁陶瓷

Al2O3＋少量SiO2。根據(jù)Al2O3含量可分為剛玉-莫來瓷（75瓷，wAl2O3=75%）和剛玉瓷（95瓷，99瓷）。

制備方法：原料煅燒配料球磨成形燒結

性能與應用：1）高強度、高溫穩(wěn)定性：裝飾瓷，噴嘴、火箭、導彈的導流罩；2）高硬度、高耐磨性：切削工具，模具，磨料，軸承，人造寶石；3）低的介電損耗、高電阻率、高絕緣性：火花塞，電路基板，管座；4）熔點高、抗腐蝕：耐火材料，坩堝，爐管，熱電偶保護套等；5）離子導電性：太陽能電池材料和蓄電池材料等。6）生物相容性：還可用于制作人工骨骼和人造關節(jié)等。

晶體結構

氧化鋯陶瓷m-ZrO2：單斜晶系（＜1170℃）t-ZrO2：四方晶系（1170～2370℃）c-ZrO2：立方晶系（2370～2715℃）

備注：氧化鋯熔點為2715℃。

性能與應用1）熱導率小，化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕性高：可用于高溫絕緣材料、耐火材料，如熔煉鉑和銠等金屬的坩堝、噴嘴、閥心、密封器件等：2）硬度高，耐磨性好：可用于制造切削刀具、模具、剪刀、高爾夫球棍頭等。3）具有敏感特性：可做氣敏元件，還可作為高溫燃料電池固體電解隔膜、鋼液測氧探頭等。

碳化硅陶瓷以SiC為主要成分的陶瓷。具有很高的高溫強度，在1400℃時抗彎強度仍保持在500～600MPa，工作溫度可達1700℃；有很好的熱穩(wěn)定性、抗蠕變性、耐磨性、耐蝕性，良好的導熱性、耐輻射性。制作火箭尾噴管噴嘴、澆注金屬的澆道口、軸承、軸套、密封閥片、軋鋼用導輪、內(nèi)燃機器件、熱電偶保護套管、爐管、核燃料包封材料等。

氮化硅陶瓷以Si3N4為主要成分的陶瓷。氮化硅陶瓷具有很高的硬度，摩擦系數(shù)小，耐磨性好，抗熱振性大大高于其它陶瓷。它具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，能耐除氫氟酸、氫氧化鈉外的其他酸和堿性溶液的腐蝕，以及抗熔融金屬的侵蝕。它還具有優(yōu)良的絕緣性能。用于制造切削刀具、高溫軸承、泵密封環(huán)、熱電偶保護套、缸套、活塞頂、電磁泵管道和閥門等。第二節(jié)功能陶瓷

鐵電陶瓷有些陶瓷的晶粒排列是不規(guī)則的，但在外電場作用下，不同取向的電疇開始轉向電場方向，材料出現(xiàn)自發(fā)極化，在電場方向呈顯一定電場強度，這類陶瓷稱為鐵電陶瓷，廣泛應用的鐵電材料有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯酸鋁等。鐵電陶瓷應用最多的是鐵電陶瓷電容器，還可用于制造壓電元件、熱釋電元件、電光元件、電熱器件等。

壓電陶瓷鐵電陶瓷在外加電場作用下出現(xiàn)宏觀的壓電效應，稱為壓電陶瓷。目前所用的壓電陶瓷主要有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯酸鋁、鋯鈦酸鉛等。壓電陶瓷在工業(yè)、國防及日常生活中應用十分廣泛。如壓電換能器、壓電馬達、壓電變壓器、電聲轉換器件等。利用壓電效應將機械能轉換為電能或把電能轉換為機械能的元件稱為換能器。

氧化鋯固體電解質陶瓷

ZrO2中加入CaO、Y2O3等后，提供了氧離子擴散的通道，所以為氧離子導體。氧化鋯固體電解質陶瓷主要用于氧敏傳感器和高溫燃料電池的固體電解質。生物陶瓷

氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷與生物肌體有較好的相容性，耐腐蝕性和耐磨性能都較好，因此常用于生物體中承受載荷部位的矯形整修，如人造骨骼等。

導電性介于導電和絕緣介質之間的陶瓷材料。主要有鈦酸鋇陶瓷，具有正電阻溫度系數(shù)，應用非常廣泛。如用于電動機、收錄機、計算機、復印機、變壓器、烘干機、暖風機、電烙鐵、彩電消磁、燃料的發(fā)熱體、阻風門、化油器、功率計、線路溫度補償?shù)取０雽w陶瓷第三節(jié)陶瓷耐火材料

陶瓷耐火材料的重要性能指標是：低溫強度、高溫強度、體密度、孔隙率等。酸性耐火材料（以SiO2、Al2O3為主）堿性耐火材料（如MgO、CaO等）

分類第四節(jié)玻璃主要原料反應條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應成分純堿石灰石石英高溫Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2Na2SiO3CaSiO3SiO2

玻璃是介于結晶態(tài)和無定型態(tài)之間的一種物質狀態(tài)，稱為玻璃態(tài)物質。種類特性用途普通玻璃再高溫下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強度大，濾光化學儀器，高壓水銀燈，紫外燈，光導纖維，壓電晶體等光學玻璃透光性能好，有折光和色散性眼鏡片，照相機，顯微鏡，望遠鏡用凸凹透鏡等光學儀器玻璃纖維耐腐蝕，不怕燒，不導電，不吸水，隔熱，吸聲，防蛀蟲太空飛行員的衣服，玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫，耐腐蝕，強度大，質輕，抗震裂運動器材，微波通訊器材，汽車，火車窗玻璃等幾種玻璃的特性和用途

鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃，為提高玻璃的強度，通常使用化學或物理的方法，在玻璃表面形成壓應力，玻璃承受外力時首先抵消表層應力，從而提高了承載能力，改善了玻璃抗拉強度。

鋼化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工處理而成。普通平板玻璃要求用特選品或一等品；浮法玻璃要求用優(yōu)等品或一級品。鋼化玻璃

生產(chǎn)鋼化玻璃工藝有兩種：一種是將普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工藝條件下，經(jīng)淬火法或風冷淬火法加工處理而成，即將其加熱到接近玻璃軟化溫度，并立即急劇冷卻而制成的。鋼化玻璃表面形成均勻的壓應力，內(nèi)層呈現(xiàn)相應的張應力。

另一種是將普通平板玻璃或浮法玻璃通過離子交換方法，將玻璃表面成分改變，使玻璃表面形成一層壓應力層加工處理而成。（教材P137，玻璃的化學強化）

鋼化玻璃的主要優(yōu)點: