Materyèl seramik

Materyèl seramik modèn yo se yon nouvo kalite seramik ki devlope nan seramik tradisyonèl ki baze sou seramik espesyal epi ki gen karakteristik diferan ki diferan de seramik tradisyonèl yo. Li te ale pi lwen pase konsèp la ak sijè ki abòde nan seramik tradisyonèl yo. Li se yon pwodwi nan teknoloji segondè ak nouvo. Se poutèt sa, materyèl seramik yo se yon sijè ansyen ak jèn.

Sa yo rele materyèl seramik modèn yo se materyèl inòganik ki pa metalik. Li se youn nan twa gwo kategori materyèl modèn ansanm ak metal ak materyèl òganik. Li se tou rekonesans jeneral nan tout materyèl eksepte materyèl metal ak materyèl òganik. Objè diskisyon nan chapit sa a se materyèl seramik modèn oswa materyèl modèn inòganik ki pa metalik.

Materyèl modèn seramik gen gwo teknoloji konotasyon. Konpare ak materyèl tradisyonèl yo. Li sitou gen twa karakteristik sa yo:

(1) Ki baze sou egzijans devlopman modèn syantifik ak teknolojik. Li se pwodwi devlopman nan syans modèn ak teknoloji e li se yon pwodwi gwo teknoloji.

(2) Pwosesis fabrikasyon an konplèks epi li mande pou gide reyalizasyon modèn syantifik ak teknolojik. Se poutèt sa, li se yon pwodwi konesans teknik entansif.

(3) Li gen pwopriyete ekselan ak espesyal epi li ka satisfè kondisyon ki nan endistri komèsyal ak nouvo teknoloji.

Klasifikasyon nan materyèl seramik

Ak devlopman nan pwodiksyon ak syans ak teknoloji. Kalite materyèl seramik ak pwodwi yo ap ogmante chak jou. Yo nan lòd yo fasilite konpreyansyon yo genyen sou karakteristik sa yo nan divès kalite materyèl oswa pwodwi, yo anjeneral klase nan diferan ang.

1. Klasifikasyon pa konpozisyon chimik

(1) Seramik oksid. Gen anpil kalite seramik oksid, ki okipe yon pozisyon trè enpòtan nan fanmi an seramik. Seramik oksid ki pi souvan itilize yo se Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO. Cr2O3, mullite (3Al2O3.2SiO4) ak spinel (MgAl2O3), elatriye Al2O3 ak SiO2 nan seramik yo lajman itilize kòm asye ak alyaj aliminyòm nan materyèl metalik. Gen kèk seramik oksid yo ki nan lis nan Tablo 11.1. Silikat tou fè pati seri oksid la. Tankou ZrsiO4. Apèl ap tann. Genyen tou oksid konpoze tankou BaT, CgyiO; elatriye tou tonbe nan kategori sa a.

Materyèl seramik yo klase dapre konpozisyon chimik

(2) Seramik Carbide. Seramik Carbide jeneralman gen yon pwen k ap fonn ki pi wo pase oksid. Sa yo ki pi souvan itilize yo se SIC, SC, Phoenix C. TIC elatriye Carbide seramik yo ta dwe gen pwoteksyon atmosfè pandan pwosesis preparasyon an.

(3) Seramik amid. Klori ki pi lajman itilize se a-ji, ki gen ekselan pwopriyete mekanik konplè ak rezistans tanperati ki wo. Anplis de sa, aplikasyon yo nan TZN, BN, ak AI nitrure seramik yo ap vin de pli zan pli gaye toupatou. C3N4, ki te jis parèt dènyèman, espere gen pi bon pèfòmans pase Si3O4.

(4) Kat seramik chimik. Aplikasyon yo nan seramik boride yo pa trè lajè. Yo pwensipalman itilize kòm aditif gwo twou san fon oswa dezyèm faz yo dwe ajoute nan lòt matris seramik amelyore pèfòmans. Souvan itilize yo enkli Ti, Zr &, elatriye.

2. Klasifikasyon pa pèfòmans ak itilizasyon

(1) Seramik estriktirèl. Seramik estriktirèl yo itilize kòm materyèl estriktirèl pou fabrike pati estriktirèl. Sitou sèvi ak pwopriyete mekanik li yo. Amelyore fòs, severite, dite, modil, rezistans mete, rezistans tanperati ki wo (fòs tanperati ki wo, rezistans chòk tèmik, rezistans ablasyon), elatriye Pifò nan kat seramik yo klase pa konpozisyon chimik nikleyè mansyone pi wo a se seramik estriktirèl. Tankou wòch AjZQ. 3N4 ak ZX se reprezantatif estriktirèl materyèl seramik ak pwopriyete siperyè mekanik.

(2) Seramik fonksyonèl. Seramik fonksyonèl yo itilize kòm materyèl fonksyonèl pou fabrike aparèy fonksyonèl, sitou lè l sèvi avèk pwopriyete fizik yo tankou pwopriyete elektwomayetik, pwopriyete tèmik, pwopriyete optik, pwopriyete byolojik, elatriye Pou egzanp ferit. Ferroelectric seramik yo pwensipalman itilize pou pwopriyete elektwomayetik yo. Yo itilize li pou fè konpozan elektwomayetik, seramik dielectric yo itilize pou fè kondansateur, ak seramik piezoelectric yo itilize pou fè detèktè deplasman oswa presyon. Seramik solid elektwolit yo ka itilize pou fè detektè oksijèn lè l sèvi avèk pwopriyete transfè ion yo. Bioseramik yo itilize pou fè zo atifisyèl ak dan atifisyèl. Materyèl superconducting ak fib optik tou fè pati kategori a nan seramik fonksyonèl.

Li se vo mansyone ke klasifikasyon ki anwo a se tou relatif. Olye ke yo te absoli, pafwa pa gen okenn fwontyè strik ant seramik estriktirèl ak seramik fonksyonèl. Pou kèk materyèl seramik, gen tou de. Seramik piezoelectric. Malgre ke li ka klase kòm seramik fonksyonèl, li tou gen sèten kondisyon pou pwopriyete mekanik li yo, tankou fòs, severite, dite, ak modil elastik. Premye a tout, li dwe gen ase fòs pou anpeche domaj lè kenbe tèt ak fòs E, se konsa ke karakteristik piezoelectric komen yo ka reyalize. Anplis de sa, tankou segondè-tanperati seramik estriktirèl oswa tèmik chòk ki reziste ak dife-rezistan seramik pou pati chalè-prèv veso espasyèl, byenke yo fè pati kategori a nan seramik estriktirèl. Sepandan, rezistans a ekspansyon tèmik pa sèlman detèmine pa pwòp fòs li yo, severite, ak modil, men konduktiviti nan tèmik ak koyefisyan ekspansyon tèmik yo tou menm jan ak pwopriyete yo mekanik, ki gen yon enpak trè enpòtan sou rezistans nan chòk tèmik. Rezistans korozyon se yon pèfòmans enpòtan nan seramik chimik (tankou ponp ki reziste asid), men li dwe gen sèten pwopriyete mekanik satisfè kondisyon ki nan endistri a. Materyèl superconducting yo difisil pou fè nan fil paske yo trè gra. Se poutèt sa, li pa ka ankò antre nan etap aplikasyon an pratik. Pou rezime, si li se seramik estriktirèl oswa seramik fonksyonèl, pwopriyete mekanik yo se pwopriyete ki pi fondamantal nan materyèl seramik. Se jis ke itilizasyon diferan gen kondisyon diferan pou pwopriyete mekanik.

Chapit sa a diskite sitou seramik estriktirèl.

Avantaj nan seramik

1. Karakteristik pèfòmans nan materyèl seramik

Kòm nou tout konnen, lyezon chimik yo nan materyèl metalik (lò pi bon kalite oswa alyaj) se sitou metal. Yo konpoze de atòm metal pozitif ak nyaj elèktron ranpli yo. Lyezon metal pa gen okenn direksyon. Se poutèt sa, metal la gen bon pwopriyete deformation plastik. Kòm pou seramik ki inyore konpoze ki pa metalik, pwopriyete chimik yo pi wo pase sante ak lyezon kovalan. Chimi sa a gen direksyon fò ak gwo enèji obligatwa. Se poutèt sa, li difisil pou materyèl seramik sibi deformation plastik. Segondè frajilite ak gwo sansiblite krak. Sa a se talon Achilles nan materyèl seramik. Men, li se jisteman paske nan kalite sa a kosyon chimik ki seramik estriktirèl gen yon seri de pwopriyete espesyal ki siperyè materyèl metalik.

① Segondè dite detèmine ekselan rezistans mete li yo;

②High pwen flanm dife. Detèmine ke li gen rezistans chalè eksepsyonèl;

③Segondè estabilite chimik. Li detèmine ke li gen bon rezistans korozyon.

Malgre ke materyèl seramik gen avantaj sa yo ekselan. Sepandan, dezavantaj fatal li yo - frajil - limite pèfòmans li yo ak aplikasyon pratik. Se poutèt sa, sere nan seramik te vin tounen yon sijè debaz nan jaden an nan rechèch materyèl seramik ki atire atansyon atravè lemond (al gade nan seksyon nan seremik seramik pou plis detay).

2. Konparezon ant seramik modèn (avanse) ak seramik tradisyonèl yo

Seramik modèn konpare ak seramik tradisyonèl yo. Gen diferans enpòtan nan konpozisyon materyèl bwit, pwosesis preparasyon, estrikti òganizasyonèl ak pèfòmans.

Kontras ant seramik tradisyonèl ak seramik modèn