《材料化学导论》课程教学课件（讲稿）05 新型无机非金属材料

第5章新型无机非金属材料5.1特种陶瓷半导体材料5.2超导材料5.3

5.1 特种陶瓷 第5章 新型无机非金属材料 5.2 半导体材料 5.3 超导材料

5.1特种陶瓷特种陶瓷的特点和分类2特种陶瓷的制备3结构陶瓷4功能陶瓷

1 2 3 4 特种陶瓷的特点和分类 特种陶瓷的制备 结构陶瓷 功能陶瓷 5.1 特种陶瓷

S5.1特种陶瓷5.1特种陶瓷定义：不是以硅酸盐为主要原料，工艺突破传统方法，化学结构和显微结构以及性能均不同于传统陶瓷的所有无机非金属材料。应用:由于不同的化学组分和显微结构而决定其具有不同的特殊性质的功能，如高强度，高硬度，耐腐蚀，导电，绝缘，磁性，透光性能等。由于性能特殊，这类陶瓷可应用在高温，机械，电子，宇航，医学工程等方面，成为近代尖端科学技术的主要组成部分。材料科学与工程学院

 定义： 不是以硅酸盐为主要原料，工艺突破传统方法，化学结构和显微 结构以及性能均不同于传统陶瓷的所有无机非金属材料。  应用： 由于不同的化学组分和显微结构而决定其具有不同的特殊性质的 功能，如高强度，高硬度，耐腐蚀，导电，绝缘，磁性，透光性能等 。由于性能特殊，这类陶瓷可应用在高温，机械，电子，宇航，医学 工程等方面，成为近代尖端科学技术的主要组成部分。 5.1 特种陶瓷 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

85.1特种陶瓷第八届中国国际航空航天博览会在珠海举行，作为中国最大规模的航空航天展会，受到全世界的巨大关注，这不仅是展示我国航空航天的最新成果，更是反映我国在此领域的真实水平，歼十、轰六HC919等一大批代表我国在这一领域水平的新产品得到了展示。但鲜为人知的是，陶瓷行业也与此密切相关，其中特种陶瓷更是广泛的应用于这些航空航天器材中。在此次航展上，特种陶瓷应用分别涉及到直升机用防弹装甲陶瓷、飞机刹车盘材料、卫星电池用陶瓷隔膜材料、红外隐身/伪装涂料、陶瓷轴承、导弹用陶瓷天线罩材料等，特种陶瓷凭借其独特的优势在这一领域得到广泛应用，随着航空航天产业的不断发展，未来特种陶瓷产品还将更多的进入这一领域。材料科学与工程学院

第八届中国国际航空航天博览会在珠海举行，作为中国最大规模 的航空航天展会，受到全世界的巨大关注，这不仅是展示我国航空航 天的最新成果，更是反映我国在此领域的真实水平，歼十、轰六H、 C919等一大批代表我国在这一领域水平的新产品得到了展示。但鲜为 人知的是，陶瓷行业也与此密切相关，其中特种陶瓷更是广泛的应用 于这些航空航天器材中。 在此次航展上，特种陶瓷应用分别涉及到直升机用防弹装甲陶瓷 、飞机刹车盘材料、卫星电池用陶瓷隔膜材料、红外隐身/伪装涂料 、陶瓷轴承、导弹用陶瓷天线罩材料等，特种陶瓷凭借其独特的优势 在这一领域得到广泛应用，随着航空航天产业的不断发展，未来特种 陶瓷产品还将更多的进入这一领域。 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

S5.1特种陶瓷新材料是发展高新技术的物质基础，也是改造传统产业的必备条件，因此材料科学被列为对世纪六大高科技领域之一。特种陶瓷是新材料的一个组成部分，由于它具有其他材料所没有的各种优良性能它在国民经济中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金、石油化工和生物等各方面都有广阔的应用前景，成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料。在国防现代化建设中，武器装备的发展也离不开特种陶材料。除此之外，在当今世界各国把环境保护作为重要的问题来考虑时，以环境保护、生活优化为背景的环境净化功能陶瓷的研究与开发也必然对改善人类生存环境，实施可持续发展战略起到积极的推动作用。特种陶瓷作为一种新材料，功能陶瓷已形成了一个行业，主要生产陶瓷基片、陶瓷电容器、陶瓷滤波器、压电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、绝缘瓷等等。材料科学与工程学院

新材料是发展高新技术的物质基础，也是改造传统产业的必备条 件，因此材料科学被列为对世纪六大高科技领域之一。特种陶瓷是新 材料的一个组成部分，由于它具有其他材料所没有的各种优良性能， 它在国民经济中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金、石油 化工和生物等各方面都有广阔的应用前景，成为各工业技术特别是尖 端技术中不可缺少的关键材料。 在国防现代化建设中，武器装备的发展也离不开特种陶瓷材料。 除此之外，在当今世界各国把环境保护作为重要的问题来考虑时，以 环境保护、生活优化为背景的环境净化功能陶瓷的研究与开发也必然 对改善人类生存环境，实施可持续发展战略起到积极的推动作用。 特种陶瓷作为一种新材料，功能陶瓷已形成了一个行业，主要 生产陶瓷基片、陶瓷电容器、陶瓷滤波器、压电陶瓷、敏感陶瓷、磁 性陶瓷、绝缘瓷等等。 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

S5.1特种陶瓷举例：氧化铝陶瓷和碳化硼陶瓷武装直升机在设计中重点强调战场生存力考虑，在座椅和直升机的关键部位采用了陶瓷复合CeramicsChina材料轻质装甲材料，涉S中国陶瓷网www.ceramicschina.com及到的特种陶瓷主要是氧化铝陶瓷和碳化硼陶直九直升机瓷。材料科学与工程学院

举例：氧化铝陶瓷和碳 化硼陶瓷 武装直升机在设计中重 点强调战场生存力考虑 ，在座椅和直升机的关 键部位采用了陶瓷复合 材料轻质装甲材料，涉 及到的特种陶瓷主要是 氧化铝陶瓷和碳化硼陶 瓷。 直九直升机 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

S5.1特种陶瓷举例：红外功能陶瓷材料红外伪装隐身技术是通过采用红外功能陶瓷材料来降低或改变目标的红外辐射特征以实现目标的红外低可探测性的技术。这种材料具有改变红外辐射特性的能力，在大气窗口波段内具有低红外发射率，在红外视场下，将驶目标红外特性同周围环境背景融合，玩00实现与红外地形匹配，最大限度地减LeramicsChinaS中国陶瓷网少目标红外特征信号，降低敌方兵器www.ceramicschina.com的发现和识别概率（特别有利于对抗红外成像制导武器)。*激光制导导弹材料科学与工程学院

红外伪装隐身技术是通过采用红外功 能陶瓷材料来降低或改变目标的红外 辐射特征以实现目标的红外低可探测 性的技术。这种材料具有改变红外辐 射特性的能力，在大气窗口波段内具 有低红外发射率，在红外视场下，将 目标红外特性同周围环境背景融合， 实现与红外地形匹配，最大限度地减 少目标红外特征信号，降低敌方兵器 的发现和识别概率(特别有利于对抗红 外成像制导武器)。 激光制导导弹 举例：红外功能陶瓷材料 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

s5.1特种陶瓷卫星电池要求寿命达到15年，为了达到长寿命必须使用陶瓷隔膜材料创人类航天文明铸民族科技主碑CeramicsChina中国陶瓷网www.ceramicschina.com心天宫一号材料科学与工程学院

卫星电池要求寿命达到15年，为了达到长寿命必须使 用陶瓷隔膜材料。 天宫一号 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

$5.1特种陶瓷5.1. 1特种陶瓷的特点和分类特种陶瓷的特点：·原料全部是在原子、分子水平上分离、精制的高纯度、超微细粉体；产品通过结构设计，精确的化学计量、合适的成形工艺与先进的烧结技术加工制得。产品具有完全可以控制的显微结构，以达到特定的性能及符合要求的尺寸精度。材料科学与工程学院

•原料全部是在原子、分子水平上分离、精制的高纯度 、超微细粉体； 产品通过结构设计，精确的化学计量、合适的成形 工艺与先进的烧结技术加工制得。 产品具有完全可以控制的显微结构，以达到特定的 性能及符合要求的尺寸精度。 2 特种陶瓷的特点： 5.1.1 特种陶瓷的特点和分类 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院

S5.1特种陶瓷特种陶瓷与传统陶瓷的主要区别表5-1特种陶瓷与传统陶瓷的主要区别科童香营市区别点传统陶瓷特种陶瓷原料天然矿物原料人工精制合成原料（氧化物和非氧化物两大类）成型注浆、可塑成型为主压制、热压铸、注射、轧膜、流延等静压成型为主温度一般在1350℃以下，燃结构陶瓷常需1600℃左右高温烧结，功能陶瓷需精烧成料以煤、油、气为主确控制烧成温度，燃料以电、气、油为主以内在质量为主，常呈现耐磨、耐腐蚀、耐高温等各种性能以外观效果为主敏感特性连加工一般不需加工常需切割、打孔、研磨和抛光双动：心电用途炊具、餐具、陈设品主要用于宇航、能源、冶金、交通、电子、家电等行业材料科学与工程学院

特种陶瓷与传统陶瓷的主要区别 特种陶瓷与传统陶瓷的主要区别 §5.1 特种陶瓷 材料科学与工程学院