常用的工業(yè)陶瓷材料有哪些

  工業(yè)陶瓷（也稱為工程陶瓷或高性能陶瓷）則通常包含更復(fù)雜的化合物，包括氧化鋁，碳化物，氮化物，硼化物和氧化鋯等。工業(yè)陶瓷在不同配方或工藝下能獲得某些工程特性或特定的幾種特性組合，從而能經(jīng)常在各種應(yīng)用中替代金屬、聚合物和耐火材料。
1. 氧化鋁——高性價比（陶器）
氧化鋁陶瓷是一種多孔而不透明的陶瓷品種。與玻化半透明瓷器不同，它需要上釉來防水以盛放液體。盡管它不是特別堅硬，密度不如瓷和瓷土，而且更容易碎裂，按時陶土所具有的優(yōu)點就是，它在低溫炙燒中不易變形，在生產(chǎn)加工中穩(wěn)定性高。
材料特性：一般燒結(jié)溫度低于1200攝氏度；烘燒過程中比瓷器變形小；加工工藝多種多樣；成本低；比瓷器易碎。
典型用途：材料適用范圍廣，從大型衛(wèi)具到杯碟產(chǎn)品。
2. 骨瓷
骨瓷確實是因為它的成分中含有骨灰。它是由50%的骨灰、25%的石英、長石（瓷石）和云母的混合物。骨瓷與瓷在白色上有些輕微的不同。雖然它們都是半透明狀的，但是骨瓷更為細膩、柔滑。瓷和骨瓷已經(jīng)成為高品質(zhì)、昂貴的同義詞。
材料特性：素燒溫度在1200攝氏度左右；高強度；半透明質(zhì)；最純凈時為白色；防水；比一般瓷器需要更高的烘燒溫度；可低溫釉燒。
典型用途： 這種高品質(zhì)的英國瓷器通常用于生產(chǎn)各種桌上用品。高嶺土可被用作生產(chǎn)各種不同的瓷器，以及研磨料、耐火材料、電子絕緣器、繪畫顏料、塑料模具中用于減少水分吸收的填料等。
3. Macor——可加工陶瓷
Macor是一種高強度的剛性材料，它非常潔白而且可拋光。經(jīng)過鉆孔、研磨、車削鏇制、割鋸、拋光和碾磨這些工藝之后，這種材料的加工特性更接近金屬而非瓷類。高強度、高剛性的優(yōu)點使這種瓷可使用上述所有金屬材料的加工工藝，無需使用那些昂貴的模具，不會產(chǎn)生收縮和在燒結(jié)中移動等。對制作產(chǎn)品實物模型或是那些需要最大限度減少制作時間和成本的低產(chǎn)量產(chǎn)品來說，它可謂是一種理想的材料。
材料特性：用普通的金屬加工工具即可進行機械加工和切割；耐高溫可至1000攝氏度；機械加工后無須淬火；無孔，不會收縮。
典型用途：電絕緣體及隔熱體、構(gòu)件、電子設(shè)備。
4. 氧化鋯——永不磨損
氧化鋯是另外一種高性能陶瓷原料。氧化鋯的使用范圍之所以超過氧化鋁，是因為它堅韌的特性使其更易抵抗破裂，氧化鋯的顆粒較細小，這樣使得由它制成的表面涂層更為圓潤，也使其適用于制作刀具、活塞、軸承產(chǎn)品，甚至是華麗的首飾制品。
超精細氧化鋯或碳化鈦粉可用于手表的生產(chǎn)。這些粉末在壓制成型后，再在1450攝氏度的溫度進行燒結(jié)，再用鉆石沙拋光使其表面更為光亮、更具金屬感。
材料特性：極佳的強度及斷裂韌度；超硬，超耐磨性；化學(xué)穩(wěn)定性極佳；耐高溫，可至2400攝氏度；致密；低導(dǎo)熱性（是氧化鋁的20%）
典型用途： 這些先進陶瓷原料被用于手表之后，它的變面光滑型和所具有的堅韌性，使得氧化鋯成了制作切割道具及廚房刀具完美的陶瓷原材料。氧化鋯還因它優(yōu)良的導(dǎo)電性應(yīng)用于汽車氧氣傳感器上。其它還包括一些在醫(yī)療生物應(yīng)用及泵閥、泵機械密封件的應(yīng)用。
5. 氮化硅——超強耐壓
氮化硅是世界上最硬的三種材料之一。它的硬度僅次于金剛石和六方氮化硅晶體。氮化硅于60年代被一群工程師在尋找能經(jīng)受噴氣發(fā)動機內(nèi)部惡劣運行環(huán)境的材料時發(fā)現(xiàn)。
陶瓷非常堅硬，具有極佳的耐磨損耗性能和壓縮性能，而氮化硅則是陶瓷中最具這種特性的材料之一，它呈深灰色或黑色，具有鏡面般光潔的表面。50年代的科幻小說作家曾經(jīng)幻想過由氮化硅制成可以飛的杯子。
氮化硅具有極強的抗壓能力，測量出來它能承受的標準壓力是每平方英寸能忍受400萬磅的壓力，可以粗略的換算是相當于80頭大象站在一個方糖塊上，或是用一根直徑為1英寸的繩子去拉50輛汽車。而且氮化硅的表面極為光滑。氮化硅的這些特性使其成為制作軸承最常規(guī)的材料。
材料特性：摩擦力比鋼低80%；比鋼堅硬3倍；比鋼輕60%；運轉(zhuǎn)時溫度比鋼低。
典型用途： 常用于航天飛機的主引擎、軍用導(dǎo)彈、陀螺儀。氮化硅的超硬度使其成為諸如海洋的魚卷軸、自行車賽車、滑冰鞋、溜冰板等產(chǎn)品中軸承的主要材料。

6.石英材料
石英是一種萬能的材料，它在光學(xué)上的應(yīng)用有壓電體和手表，石英還具有極佳的物理性能和裝飾性。最為世界上資源最豐富的礦物之 一，良好的硬度和美觀性使其成為制作工作臺面的材料，這是它的主要用途之一。
材料特性：硬度極高；色彩一致性好；無孔；耐久性能極佳；耐熱；耐污
典型用途：大量應(yīng)用于商用及家用產(chǎn)品的外觀材料。在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，包括墻壁夾層、工作臺表面、前臺桌、酒吧料理臺、實驗臺、廚房料理臺及沖淋圍屏。
7. 石墨
石墨這種礦物從嚴格意義上來說不能算是陶瓷，但由于它所具有的物理屬性，使它經(jīng)常被放入至陶瓷家族中。石墨的用途非常廣泛。從較低層次的應(yīng)用來看，石墨常被用于諸如錢幣之類的日常應(yīng)用。從另一面來看，石墨經(jīng)常用于一些高級體育用品。在這些應(yīng)用當中，因石墨有著良好的強度和濕度的比例，使其具有良好的能量吸收特性，從而使得石墨在高級體育用具（如網(wǎng)球拍及高爾夫球棍）中占據(jù)了有競爭力的市場地位。
石墨呈鐵灰色，具有金屬光澤。石墨質(zhì)軟并且具有滑膩感。石墨通常分為三種：晶狀結(jié)構(gòu)的片狀石墨、柔軟的非結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨、最具商用價值的合成石墨。石墨的成層結(jié)構(gòu)使得石墨具有光滑、與眾不同的感覺，并使其成為高溫環(huán)境下極佳的潤滑劑。
材料特性：可吸收能量；良好的強度與重量比；摩擦系數(shù)小；無毒；優(yōu)良的機械加工性能；良好的抗化學(xué)腐蝕能力；導(dǎo)電性好；高溫下穩(wěn)定，強度高；優(yōu)良的耐熱沖擊能力
典型用途： 各種形態(tài)的石墨在工業(yè)領(lǐng)域被大量投入應(yīng)用。非結(jié)晶石墨混入黏土可做成石墨鉛筆。石墨的多種多種符合形式材料可用來加強塑性，使制品更為輕捷、促進吸收能量、增強強度和硬度。常見應(yīng)用如高爾夫球棍、網(wǎng)球拍、曲棍球桿。石墨抗高溫的能力使其常被用于折射望遠鏡、航天飛機及交通工具。
8. 氮化硼
氮化硼雖然在化妝品中的用量不多，通常在化妝品中只添加了3%到10%的硼，但這些成分能較好地附著在皮膚上，讓肌膚看起來顯得更為嬌嫩、潤滑。
各種不同等級的氮化硼被應(yīng)用于大量迥然不同的產(chǎn)品當中。和金剛石、氮化硅一樣，立方氮化硼晶體也是世界上最堅硬的材料之一，是制作切割工具的極佳材料。
氮化硼分為兩類型：一類是同石墨類似的具有耐高溫特性的六方氮化硼，以其光滑、柔細的特性為人所知；另一類是立方氮化硼，它則具有極佳的硬度，通常被用于切割、研磨及鉆孔。
材料特性：絲般光滑；極佳的附著性；有各種級別產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于大量產(chǎn)品；不可轉(zhuǎn)化性；良好的潤滑性；化學(xué)性質(zhì)不活潑；無毒
典型用途：高純度的氮化硼粉末可用于如粉底霜、口紅、眉筆等化妝品中。它良好的潤滑特性使其在很多的原料及工業(yè)生產(chǎn)加工中將摩擦減到最小。
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