《机械制造基础》课程PPT教学课件（机械工程材料）第十章 陶瓷材料

第十章 陶瓷材料陶瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料通称。工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的新型陶瓷

第十章 陶瓷材料 ⚫ 工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、 水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优 良的新型陶瓷。 ⚫ 陶瓷材料是除 金属和高聚物 以外的无机非 金属材料通称

概述第一节陶瓷材料的特点！1、陶瓷材料的相组成特点陶瓷材料通常由三种不同的相组成，即晶相(1)、玻璃相(2)和气相3[气孔]

第一节 概述 ⚫ 一、陶瓷材料的特点 ⚫ 1、陶瓷材料的相组 成特点 ⚫ 陶瓷材料通常由三 种不同的相组成， 即晶相(1)、玻璃相 (2)和气相(3)[气孔]

晶相是陶瓷材料中主要的组成相，决定陶瓷材料物理化学性质的主要是晶相提高材粘结晶粒、玻璃相的作用是充填晶粒间隙、料致密度、降低烧结温度和抑制晶粒长大。气相是在工艺过程中形成并2保留下来的

⚫ 料致密度、降 低烧结温度和 抑制晶粒长大。 ⚫ 气相是在工艺 过程中形成并 保留下来的。 ⚫ 晶相是陶瓷材料中主要的组成相，决定陶瓷材料物 理化学性质的主要是晶相。 ⚫ 玻璃相的作用是充填晶粒间隙、粘结晶粒、提高材

陶瓷材料的结合键特点2、碳化物、氮化物、陶瓷材料的主要成分是氧化物、共价硅化物等，因而其结合键以离子键(如AI,O)、键（如Si,N)及两者的混合键为主。CSiNaC离子键N3离子键共价键C

⚫ 2、陶瓷材料的结合键特点 ⚫ 陶瓷材料的主要成分是氧化物、碳化物、氮化物、 硅化物等，因而其结合键以离子键(如Al2O3 )、共价 键(如Si3N4 )及两者的混合键为主。 离子键 共价键

3、陶瓷材料的性能特点韧性陶瓷硬度压痕陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。陶瓷材料还具有密度小、脆性陶瓷硬度压痕周围的裂纹耐磨损、强弹性模量大、度高等特点。功能陶瓷还具有电、光、磁等特殊性能

⚫ 3、陶瓷材料的性能特点 ⚫ 陶瓷材料具有高熔点、高 硬度、高化学稳定性，耐 高温、耐氧化、耐腐蚀等 特性。 ⚫ 陶瓷材料还具有密度小、 弹性模量大、耐磨损、强 度高等特点。 ⚫ 功能陶瓷还具有电、光、 磁等特殊性能。 韧 性 陶 瓷 硬 度 压 痕 脆性陶瓷硬度压痕周围的裂纹

4、陶瓷材料的工艺特点陶瓷是脆性材料，大部分陶瓷是通过粉体成型和高温烧结来成形的，因此陶瓷是烧结体。烧结体也是晶粒的聚集体，有晶粒和晶界，所存在的问题是其存在一定的气孔率。Al,O粉未的烧结组织Zr02陶瓷中的气孔at1700°Cfor6sinteredat1700'Cminutesfor2.5minutes

⚫ 4、陶瓷材料的工艺特点 ⚫ 陶瓷是脆性材料，大部分陶瓷是通过粉体成型和高 温烧结来成形的，因此陶瓷是烧结体。 ⚫ 烧结体也是晶粒的聚集体，有晶粒和晶界，所存在 的问题是其存在一定的气孔率。 Al2O3粉末的烧结组织 ZrO2陶瓷中的气孔

陶瓷材料的分类1、按化学成分分类氮化物碳化物陶瓷、可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、陶瓷及其它化合物陶瓷。玻璃幕墙导电玻璃

⚫ 二、陶瓷材料的分类 ⚫ 1、按化学成分分类 ⚫ 可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物 陶瓷及其它化合物陶瓷。 导电玻 璃 玻璃幕 墙

2、按使用的原材料分类可将陶瓷材料分为普通陶瓷和特种陶瓷普通陶瓷以天然的岩石、陶瓷零件矿石、黏土等材料作原料特种陶瓷采用人工合成的材料作原料93、按性能和用途分类可将陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷两类

⚫ 2、按使用的原材料分类 ⚫ 可将陶瓷材料分为普通陶瓷和特种陶瓷。 ⚫ 普通陶瓷以天然的岩石、 矿石、黏土等材料作原料。 ⚫ 特种陶瓷采用人工合成的 材料作原料。 ⚫ 3、按性能和用途分类 ⚫ 可将陶瓷材料分为结构陶 瓷和功能陶瓷两类。 陶瓷零件

第二节常用工业陶瓷普通陶瓷长石普通陶瓷是用粘土(Al032Si022H,0)、(K,0·Al03·6Si02，Na,0·Al,03·6Si0,)和石英(Si02)为原料，经成型、烧结而成的陶瓷。其组织中主晶相为莫来石(3Al,03:2SiO2)，占25~30%，玻璃相占35~60%，气相占1~3%

第二节 常用工业陶瓷 ⚫ 一、普通陶瓷 ⚫ 普通陶瓷是用粘土(Al2O3·2SiO2·2H2O)、长石 (K2O·Al2O3·6SiO2，Na2O·Al2O3·6SiO2 )和石英(SiO2 ) 为原料，经成型、烧结而成的陶瓷。 ⚫ 其组织中主晶相为莫来石(3Al2O3·2SiO2 )，占 25~30%，玻璃相占35~60%，气相占1~3%

普通陶瓷加工成型性好景德镇瓷器成本低，产量大。除日用陶瓷、瓷器外，大量用于电器、化工、建筑、纺织等工业部门。绝缘子X

⚫ 普通陶瓷加工成型性好， 成本低，产量大。 ⚫ 除日用陶瓷、瓷器外， 大量用于电器、化工、 建筑、纺织等工业部门。 景德镇瓷器 绝缘子