氧化物陶瓷音頻播報:
碳化物陶瓷音頻播報:
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特種陶瓷分類(按成分) | |||
大類 | 名稱 | 主要成分 | 備注 |
氧化物 | 氧化鋁陶瓷 | Al2O3 | 氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種。高純型氧化鋁陶瓷,由于其燒結溫度高達1650—1990℃,透射波長為1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝;利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管;在電子工業中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。普通型中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件;85瓷中由于常摻入部分滑石,提高了電性能與機械強度,可與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。 |
氧化鋯陶瓷 | ZrO2 | 常壓下純ZrO2共有三種晶態:單斜m-ZrO2、四方t-ZrO2和立方c-ZrO2。氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性,優異的隔熱性能,熱膨脹系數接近于鋼等優點。主要有:磨球、噴嘴、球閥球座、氧化鋯模具、微型風扇軸心、光纖插針、光纖套筒、拉絲模和切割工具、耐磨刀具、服裝紐扣、表殼及表帶、手鏈及吊墜、滾珠軸承、高爾夫球的輕型擊球棒及其它室溫耐磨零器件等;感應加熱管、耐火材料、發熱元件使用;氧傳感器、固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)和高溫發熱體等領域。 | |
氧化鎂陶瓷 | MgO | MgO陶瓷可用作冶煉金屬的坩堝,在原子能工業中也適于冶煉高純度的鈾和釷;還可用作熱電偶保護套管。利用它能使電磁波通過的性質,作雷達罩及紅外輻射的透射窗口材料等。氧化鎂本身對堿性金屬溶液有較強的抗侵蝕能力。 | |
石英陶瓷 | SiO2 | 熔融石英陶瓷是以石英玻璃或熔融石英為原料,經粉碎、成型、燒結等工藝制備的產品。玻璃行業被用作熔融石英陶瓷輥、導氣噴嘴、陶瓷內澆口杯、浮法玻璃中的閘板磚等。在冶金行業被用作熔融石英升液管、熔融石英水口等。在航空航天行業用作導彈天線罩,同時也滿足導彈外形和強度的要求。在多晶硅行業用作石英方坩堝。在電工行業被廣泛用作氣體放電室絕緣罩、導流加熱器、氣體激光放電室元件等。 | |
氧化鈹陶瓷 | BeO | 氧化鈹是一種無機化合物,化學式BeO。劇毒,有兩性,既可以和酸反應,又可以強堿反應。氧化鈹為白色粉末,有很高的熔點。經過燒結的氧化鈹非常的堅硬,氧化鈹陶瓷是以氧化鈹(BeO)為主要成分的先進陶瓷。主要用作大規模集成電路基板、大功率氣體激光管、晶體管的散熱殼、微波輸出窗和中子減速器的材料。氧化鈹的熔點為2530-2570℃,理論密度為3.02g/cm3。可在1800℃真空、2000℃惰性氣氛、1800℃氧化氣氛下長期使用。氧化鈹陶瓷最突出的性能是其導熱系數大,與金屬鋁相近,是氧化鋁的6-10倍。它是一種具有獨特的電、熱和機械性能的介電材料。BeO陶瓷的熱導率在目前所有實用的陶瓷材料中為最高的,是致密Al2O3的6~7倍及MgO的3倍,當氧化鈹陶瓷純度達99%以上,其室溫下的熱導率可達310W/(m·K)。此外,BeO 的耐熱沖擊性也比Al2O3高11倍左右。 | |
氧化鈾陶瓷 | UO2 | 氧化鈾陶瓷,以氧化鈾為主晶相的陶瓷。具有螢石型面心立方結構。熔點3000℃±200℃。密度10.95克/厘米3,一般在1550~1650℃溫度下氫氣氛中燒結制成。有放射性,經長期輻射能保持其尺寸和形狀的穩定,對水的抗腐蝕性好,與包殼材料有良好的相容性,多用于制造熔化銠、鉑、銀等金屬的坩堝及動力反應堆放熱元件等。 | |
氧化錫陶瓷 | SnO2 | 以氧化錫為主要成分的陶瓷。線膨脹系數(4.5~5)×10-6/℃。主晶相為錫石,氧化錫含量在93%以上,其余為鋅、鉍、銻、銅等氧化物燒結促進劑和導電改性劑,有時還添加氧化釔作為晶體控制劑(防止晶粒異常長大)。密度6.0~6.5g/cm3。高溫下耐玻璃熔鹽和有色金屬熔體侵蝕性能優良,耐溫度驟變性能良好,導電性能好。用作玻璃電熔電極、熔制玻璃的坩堝等。是一種優秀的透明導電材料,在氣敏件、液晶顯示、光探測器、太陽能電池、光催化、電催化、保護涂層等領域都具有廣闊的應用前景,特陶之家整理也是第一個投入商用的透明導電材料。 | |
氧化鈣陶瓷 | CaO | 氧化鈣陶瓷(calcia ceramics)是指以氧化鈣為主要成分的陶瓷。氧化鈣具有NaCl型晶體結構,密度為3.08~3.40g/cm3,熔點為2570℃,具有熱力學穩定性,能在高溫(2000℃)下使用,與高活性金屬熔體的反應小,受氧或雜質元素的污染少。制品具有良好的抗熔融金屬侵蝕性和抗熔融磷酸鈣侵蝕的作用。可用干壓法成型,也可注漿成型。氧化鈣有兩個缺點:容易與空氣中的水份或碳酸氣發生反應;與氧化鐵等氧化物在高溫下能發生熔融反應。這種熔渣化作用,是陶瓷易腐蝕和強度低的原因,這些缺點也使得氧化鈣陶瓷難以廣泛應用。是冶煉有色金屬,如高純度鉑、鈾的重要容器;經二氧化鈦穩定化的氧化鈣磚,可用作熔融磷酸鹽礦的回轉窯內襯材料;在金屬熔化過程中,可使用CaO質取樣器和保護管,多用在高鈦合金等活性金屬熔體的質量管理或溫度控制中;也適用于電弧熔化用的保溫套或平衡實驗角的容器等。 | |
氧化鋅陶瓷 | ZnO | 加入Bi2O3或Pr2O3和非飽和過渡金屬氧化物Co2O3、MnO2等添加劑的氧化鋅半導體陶瓷具有優異的非線性伏安特性,低電壓下具有高電阻,電壓增高至一定值后,瓷體變成可通過瞬態電流密度為102~103A/cm2的良導體,稱這種陶瓷為壓敏氧化鋅陶瓷。用壓敏氧化鋅陶瓷制造的壓敏電阻是電氣技術領域中過電壓保護的重要器件。可以制成各種電壓限幅器、能量吸收裝置等,如電力系統的過電壓保護裝置,特別是由于這類材料低電壓下的電阻率高,因而在長期工作電壓下漏電流小、發熱小,可以做成不帶火花間隙的高壓避雷器;加入SnO、ZrO2、Ga2O3等制成多孔陶瓷,其氣孔相當于開放的毛細管結構,比表面積很大,可以吸附或凝結水蒸氣及其他氣體,視添加成份不同,可制成濕敏或對H2、CO等敏感的陶瓷敏感器件。 | |
氧化釔陶瓷 | Y2O3 | 氧化釔陶瓷,以氧化釔為主晶相的陶瓷。屬立方晶系。熔點達2430℃,密度5.7克/厘米3,電絕緣性良好,透光性好,在遠紅外波段透過率可達80%以上。致密氧化釔陶瓷制備常采用高純三氧化二釔(含量大于等于99.99%)為原料,經成形后在很高溫度下于還原氣氛或真空條件中燒結制得。可用于制作坩堝、紅外導彈的窗口、整流罩、天線罩、閃爍探測材料、微波設備基板、絕緣支架、紅外發生器外殼、紅外透鏡和高溫窗等。 | |
二氧化鈦陶瓷 | TiO2 | 可以作為微波介質陶瓷。二氧化鈦是白色固體或粉末狀的兩性氧化物,分子量79.9,具有無毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被認為是現今世界上性能最好的一種白色顏料。廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業。它的熔點很高,也被用來制造耐火玻璃,釉料,琺瑯、陶土、耐高溫的實驗器皿等。二氧化鈦有較好的紫外線掩蔽作用,常作為防曬劑摻入紡織纖維中,超細的二氧化鈦粉末也被加入進防曬霜膏中制成防曬化妝品。在眾多光催化劑中,TiO2半導體催化劑由于具有良好的化學穩定性、安全無毒、光催化活性高和制備成本低等特性而被廣泛應用,是一種理想的光催化自清潔陶瓷制備原料。 | |
二氧化釷陶瓷 | ThO2 | 用于制高溫陶瓷、原子能燃料、白熾燈、電子管陰極、電弧熔融用電極、光學玻璃,也用作耐火材料、催化劑。 | |
三氧化鈾陶瓷 | UO3 | 主要用于制陶瓷、玻璃和顏料等 | |
碳化物 | 碳化硅陶瓷 | SiC | SiC陶瓷高溫力學性能(強度、抗蠕變性等)是已知陶瓷材料中最佳的。熱壓燒結、無壓燒結、熱等靜壓燒結的材料,其高溫強度可一直維持到1600℃,是陶瓷材料中高溫強度最好的材料。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。別名金剛砂。SiC的最初應用是由于其超硬性能,可制備成各種磨削用的砂輪、砂布、砂紙以及各類磨料。還可以作為煉鋼時的還原劑以及加熱元件。碳化硅已經廣泛應用于高溫軸承、防彈板、噴嘴、高溫耐蝕部件以及高溫和高頻范圍的電子設備零部件等領域。 |
碳化硼陶瓷 | B4C | 碳化硼陶瓷的一個顯著特點是非常堅硬,其顯微硬度約為50000MPa(即50GPa),僅次于金剛石(90~ 100GPa)和CBN(80 ~ 90GPa) ,它的研磨效率可達到金剛石的60% ~ 70% ,是SiC的1倍,是剛玉研磨能力的1~ 2倍,它耐酸堿性能好,熱膨脹系數小(4.5x 10-6℃),因而它有較好的熱穩定性,碳化硼還具有很好的吸收中子能力,這是其它陶瓷材料不具備的,但抗沖擊性能差,脆性大。B4C的密度在幾種常用裝甲陶瓷中最低,加上彈性模量較高,使其成為軍事裝甲和空間領域材料方面的良好選擇。但同時其對加工工藝的要求也很高,需要高溫高壓燒結,因而成本也是這3種陶瓷中最高的(是氧化鋁的10倍左右)。 | |
碳化鎢陶瓷 | WC | 碳化鎢陶瓷是指以碳化鎢為主晶相的陶瓷。碳化鎢陶瓷屬于六方晶系,粉末為灰色。碳化鎢非常堅硬,以莫氏硬度計約為9至9.5,熔點2720℃、理論密度15.55g/cm3。硬度與金剛石相近,為電、熱的良好導體。由于單純的WC粉末存在脆性大和韌性差的問題,所以在制取高綜合性能的硬質合金工具時常需要加入適量的粘結劑如鈷(Co,適合做切削工具)、鎳(Ni,適合做耐腐蝕零部件)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、銅(Cu)等元素。用作鋼材切割工具的碳化鎢,常加入碳化鈦、碳化鉭或它們的混合物,tetaohome以提高抗爆能力。空氣中500℃ 以上即開始活性氧化,抗氧化能力弱。 | |
碳化鈦陶瓷 | TiC | 碳化鈦陶瓷是典型的過渡金屬碳化物。它的鍵性是由離子鍵、共價鍵和金屬鍵混合在同一晶體結構中。碳化鈦的真實組成為非化學計量,采用通式TiC表示。碳化鈦陶瓷屬于超硬工具材料,TiC可與TiN、 WC、Al2O3等原料制成各類復相陶瓷材料。碳化鈦還可以制作熔煉錫、鉛、鎘、鋅等金屬的坩鍋;透明的碳化鈦陶瓷還是良好的光學材料。碳化鈦(TiC)是一種自身存在金屬光澤的鐵灰色晶體,具有類似金屬的若干特性:如高的熔點、沸點和硬度,且硬度僅次于金剛石,導熱性和導電性也很好,在極低的溫度時還會表現出超導性。因此這種物質常被用于制造金屬陶瓷、硬質合金、耐熱合金、抗磨材料、高溫輻射材料以及其它高溫真空器件等。碳化鈦基金屬陶瓷是一種由金屬或合金TiC陶瓷相所組成的非均質復合材料,兼有陶瓷的高強度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學穩定特性,以及金屬的韌性,可用來制造在還原性和惰性氣氛中使用的高溫熱電偶保護套和熔煉金屬的坩堝等。 | |
碳化鋯陶瓷 | ZrC | 碳化鋯陶瓷以指以碳化鋯為主晶相的陶瓷。可用作電極、耐火坩堝和陰極電子發射材料。呈灰色,面心立方晶格。熔點3540攝氏度,理論密度6.66g/cm3,熱膨脹系數6.7×10-6C-1,顯微硬度2600kg/mm2,電阻率為57~75μ·cm,開始強烈氧化的溫度為1100~1400攝氏度。 | |
碳化鈾陶瓷 | UC | 碳化鈾燃料通常用于液態金屬冷卻堆中,并被封裝在針狀燃料元件里。碳化鈾的高熔點(2450℃)和良好的導熱性特性使其成為了一個很有吸引力的燃料。因為碳化鈾燃料中不含氧元素(在放射過程中,氧氣或其他氣體的釋放會導致堆內產生額外的壓力),并配合陶瓷涂層(在結構和化學性質上有優勢),碳化鈾將成為某些第四代裂變反應堆燃料的理想候選者——例如高溫氣冷堆。 | |
氮化物 | 氮化硅陶瓷 | Si3N4 | 氮化硅(Si3N4)存在有3種結晶結構,分別是α、β和γ三相。α和β兩相是Si3N4最常出現的型式,且可以在常壓下制備。γ相只有在高壓及高溫下,才能合成得到,它的硬度可達到35GPa。反應燒結法制得的Si3N4密度為1.8~2.7g/cm3,熱壓法制得Si3N4密度為3.12~3.22g/cm3。通常熱壓燒結法制得的產品比反應燒結制得的產品密度高,性能好。氮化硅陶瓷的應用:高溫軸承、機械密封環、輸送鋁液的電磁泵的管道及閥門;氣輪機葉片、機械密封環、永久性模具等機械構件;柴油發動機點火裝置、工程結構陶瓷等;氮化硅陶瓷覆銅基板,在汽車逆變器、減速器、減振器等應用。 |
氮化硼陶瓷 | BN | 氮化硼共包括五種異構體,分別為六方氮化硼(h – BN)、立方氮化硼(c – BN)、纖鋅礦氮化硼(w – BN)、菱方氮化硼(r- BN)和斜方氮化硼(o – BN)。目前對BN的研究主要集中在對其六方相(h – BN)和立方相(c – BN)上的研究。前者具有潤滑性、導熱性和良好的高溫性能。后者在常溫常壓下也處于熱力學平衡狀態。h – BN 的主要應用領域還是作為合成立方氮化硼的原料。氮化硼可用于制造熔煉半導體的坩堝及冶金用高溫容器、半導體散熱絕緣零件、高溫軸承、熱電偶套管及玻璃成形模具等。用于高溫爐的承插板;熔融玻璃和金屬坩堝;用于高溫和高壓的電絕緣體;等離子室襯里和配件;用于有色金屬和合金的噴嘴;熱電偶保護管和護套;激光支架;等離子弧焊設備、擴散源晶片以及半導體晶體生長設備和加工設備;大功率電子應用中作為散熱器。 | |
氮化鋁陶瓷 | AlN | AlN最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好。由于氮化鋁壓電效應的特性,氮化鋁晶體的外延性伸展也用于表面聲學波的探測器。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強度,膨脹系數小,導熱性好的特性,可以用作高溫結構件熱交換器材料等。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能,可用作Al、Cu、Ag、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。 | |
氮化鈦陶瓷 | TiN | 氮化鈦,金黃色立方晶系結晶。熔點2950℃。密度5.43。氮化鈦(TiN)作為一種新型的多功能金屬陶瓷材料,具有熔點高、硬度大、耐磨、化學穩定性好、導電導熱和光性能好等優異的特性,低溫下有超導性,是制造噴氣發動機的材料,其特有的金黃色金屬光澤使氮化鈦在代金裝飾領域也有應用。覆蓋有氮化鈦膜的高速鋼切削工具耐磨性大大提高。 | |
氮化鋯陶瓷 | ZrN | 氮化鋯(Zr-N)化合物隨著成份的變化而有多種晶體結構,如:在Zr-N合金體系中,已發現的合金化合物有ZrN、o-Zr?N?、c-Zr?N?。它們不但具有優異的化學性質,不僅可以用在Josephson結,擴散式迭層,低溫度計等,還可以使用在三維集成電線圈,金屬基晶體管上。同時這些Zr-N化合物在耐磨、抗氧化和抗腐蝕等方面優于純鋯,而且具有較高的超導臨界溫度,所以可以有可能成為很好的超導體,具有很高的使用價值。 | |
氮化鈾 | UN | 動力反應堆核燃料元件。氮化鈾(UN)擁有很高的熔點,常作為NASA制造的核反應堆的核燃料。氮化鈾的導熱系數比二氧化鈾高。但除非氮-15(N)取代了較常見的氮-14(N)被用來制備氮化鈾燃料,否則核燃料中的氮-14元素會與中子反應生成大量的碳-14(C)。由于生產氮-14十分昂貴,所以可能需要通過火法(pyromethod)再加工以使氮-15得到彌補。 | |
賽隆陶瓷 | Sialon | 賽隆陶瓷(Sialon)即氮化硅Si3N4和氧化鋁Al2O3的固溶體。賽隆陶瓷具有較好的韌性,很高的硬度和耐磨性,以及非常高的高溫抗氧化性。主要組成元素是硅、鋁、氧、和氮,是硅-鋁-氧-氮系統及其相關物質系統的固溶體,基本結構單元是(Si、Al)(O、N)四面體。賽隆陶瓷已在發動機部件、軸承和密封圈等耐磨部件及刀具材料中得到應用。還在銅鋁等合金冶煉、軋制和鑄造上得到了應用。α’賽隆硬度高,已被用作軸承、滾珠、密封圈等耐磨部件,也可以用作陶瓷粉料的磨球。β’ 賽隆可耐用1300℃的高溫,已用作軸承、滾珠、密封件、定位梢、刀具和有色金屬冶煉成型材料。Ο’ 賽隆可用作金屬連續澆鑄的分流環及噴嘴、熱電偶保護、坩堝、合金管的拉拔芯棒和壓鑄模具等。 | |
硼化物 | 二硼化鈦陶瓷 | TiB2 | 二硼化鈦粉末是灰色或灰黑色的,具有六方(AlB2)的晶體結構。它的熔點是2980℃,有很高的硬度。二硼化鈦在空氣中抗氧化溫度可達1000℃。二硼化鈦主要用于制備復合陶瓷制品。由于其可抗熔融金屬的腐蝕,可用于熔融金屬坩鍋和電解池電極的制造。類似于石墨的硼原子層狀結構和Ti外層電子決定了TiB2具有良好的導電性和金屬光澤,而硼原子面和鈦原子面之間Ti-B鍵決定了這種材料的高硬度和脆性的特點。應用:導電陶瓷材料,是真空鍍膜導電蒸發舟的主要原料之一。 陶瓷切削刀具及模具。復合陶瓷材料,與TiC,TiN,SiC等材料組成復合材料,制作各種耐高溫部件及功能部件,如高溫坩堝、引擎部件等。也是制作裝甲防護材料的最好材料之一。鋁電解槽陰極涂層材料。由于TiB2與金屬鋁液良好的潤濕性,用TiB2作為鋁電解槽陰極涂層材料,可以使鋁電解槽的耗電量降低,電解槽壽命延長。制作成PTC發熱陶瓷材料和柔性PTC材料。 |
二硼化鋯陶瓷 | ZrB2 | 以鋯和硼的化合物為主要成分的陶瓷。在鋯-硼系統中有一硼化鋯(ZrB)、二硼化鋯(ZrB2)和十二化鋯(ZrB12),其中二硼化鋯在很寬的溫度范圍內是穩定的。硼化鋯陶瓷具有良好的耐高溫性能、導電和導熱性能,較高的硬度和化學穩定性。以二氧化鋯、碳化四硼、炭黑、氧化硼為原料,在通氮碳管爐中,2000~2100℃溫度下合成二硼化鋯粉末。再用加工陶瓷的常規方法成型(或等靜電成型),在氫氣氛中,2050℃溫度下燒結成陶瓷制品。主要用作高溫熱電偶保護套管、發熱元件、火箭噴管,高溫發熱元件、金屬熱電偶的電極,冶煉鋁、鈣、鎂、鉛、錫等金屬及硅的坩堝、鑄模等。 | |
硼化鎢陶瓷 | WB | 硼化鎢為銀白色八面體結晶。其由電爐加熱金屬鎢與元素硼直接反應而得,具有W-B系化合物的優良性能。硼化鎢具有高熔點、高硬度、高電導率、耐磨損、耐高溫以及耐腐蝕性能,還兼具中子和γ射線綜合屏蔽性能,因而被廣泛應用在結構材料、耐磨材料、電極材料等領域。 | |
硼化鑭陶瓷 | LaB6 | 硼化鑭陶瓷是指以硼化鑭為主晶相的陶瓷。化學式為LaB6,立方晶型,呈紫色,密度為4.76g/cm3,熔點2530℃,線膨脹系數6.4×10-6℃-1,彈性模量460GPa,顯微硬度2.76MPa,耐酸堿,具有優良的熱輻射性。由三氧化二鑭與四硼化碳等在惰性氣氛或還原氣氛中高溫合成六硼化鑭,再按通常陶瓷工藝在氮氣等保護氣氛下燒結而成。主要用作電子裝置的陰極及電焊機電子槍的陰極材料。 | |
硅化物 | 二硅化鉬陶瓷 | MoSi2 | 硅和鉬的化合物。通常硅和鉬按不同的配比在不同的工藝條件下反應可生成三種化合物。其化學式為:Mo3Si,Mo5Si3和MoSi2。MoSi2屬四方晶系,密度為6.3g/cm3,熔點2030℃,常溫下電阻為21.6μΩ·cm,高溫時抗氧化性能良好。主要用作1700℃以下的氧化氣氛中的發熱元件。 |
氟化物 | 氟化鈣陶瓷 | CaF2 | 主晶相為螢石型結構( C:a凡型),能透過紅外光的一類陶瓷二密度3.18gIcrn3}硬度40熔點899,一般將氟化鈣摻雜改性,具有透過紅外光線的特點。還可隨摻雜物的不同具有不同的“光色,,。例如摻入缽,扎等雜質,在光線未照射前呈藍色,照射時呈粉紅色,停照后可退光色。若摻入鉑、杉等雜質,則照射時呈綠色。其制造方法多用熱壓燒結工藝二用作透紅外材料和“光色”材料。主要是BaF2,CaF2,LaF2,MgF2,SrF2等,20世紀60年代開始CaF2透明陶瓷主要作為一種激光材料使用。MgF2主要作為一種透紅外的材料。 |
氟化鋇陶瓷 | BaF2 | 熱壓多晶氟化鋇陶瓷是一種紅外光學陶瓷,化學式為BaF2。可用熱壓法制備,熱壓溫度600℃,壓力240MPa。在3~10μm波長范圍內,透過率可達80%左右。用作紅外透光材料。 | |
氟化鎂陶瓷 | MgF2 | 是較理想的透紅外材料之一,在3~6.5μm范圍內,透過率約為90%(樣品厚度2~3mm),它還具有透過率隨溫度變化小和折射率低等特點。可用于紅外窗口、半球形整流罩、濾光片底板等。氟化鎂(MgF2)是一種無色四方晶體或粉末,金紅石型晶格。無味,難溶于水和醇,微溶于稀酸,溶于硝酸。相對密度為3.18,熔點為1248℃,沸點為2260℃。在電光下加熱呈弱紫色熒光,其晶體有良好的偏振作用,特別適于紫外線和紅外光譜。有毒性。 | |
三氟化鑭 | LaF3 | 主要用于制備現代醫學圖像顯示技術和核子科學要求的閃爍體、稀土晶體激光材料、氟化物玻璃光導纖維和稀土紅外玻璃。 | |
硫化物 | 硫化鋅陶瓷 | ZnS | 硫化鋅陶瓷,主要以硫化鋅組成的陶瓷。密度4.087克/厘米3,熔點1850℃。力學性能和熱學性能優異,對紅外線有良好的透過性能。可用來制作高速飛行器紅外窗口、紅外成像系統和多光譜精確制導系統的整流罩等。它的膨脹系數與玻璃相近,故易于和玻璃封接。 |
硫化鈰 | CeS | 硫化鈰為紅色粉狀物質偏黃相無機顏料,取代鎘紅等重金屬無機顏料的極好替代材料。 | |
二硫化鈦 | TiS2 | 二硫化鈦,是一種無機化合物,化學式為TiS2,具有金屬光澤的黃色片狀晶體,為理想的非計量化合物,有可能成為能量存貯器件或電池。 | |
砷化物 | 砷化鎵 | GaAs | 砷化鎵是一種無機化合物,為黑灰色固體,熔點1238℃。它在600℃以下能在空氣中穩定存在,并且不被非氧化性的酸侵蝕。砷化鎵是一種重要的半導體材料。屬Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體。屬閃鋅礦型晶格結構,晶格常數5.65×10-10m,禁帶寬度1.4電子伏。砷化鎵于1964年進入實用階段。砷化鎵可以制成電阻率比硅、鍺高3個數量級以上的半絕緣高阻材料,用來制作集成電路襯底、紅外探測器、γ光子探測器等。由于其電子遷移率比硅大5~6倍,故在制作微波器件和高速數字電路方面得到重要應用。 |
硅酸鹽 | 硅酸鋯陶瓷 | ZrSiO4 | 硅酸鋯珠,含鋯量65%左右,二氧化硅35%左右,顏色不是純白,偏黃或偏點紅色,莫氏硬度一般在7.2左右,維氏硬度900多,其耐磨性不如95純鋯珠,但其價格實惠。在涂料、油漆、懸浮劑行業應用比較廣泛。 |
鈦酸鹽 | 鈦酸鋇陶瓷 | BaTiO3 | 以鈦酸鋇或其固溶體為主晶相的陶瓷。具有ABO3鈣鈦礦型結構,是典型的鐵電材料。其固態時可有五種晶體結構,溫度從高到低依次為:六方、等軸、四方、斜方及三方晶系。除等軸外,其余的結構都呈現鐵電性。鈦酸鋇被用作陶瓷電容器的介電材料、麥克風和其他傳感器的壓電材料。多晶鈦酸鋇顯示正的溫度系數,使之成為熱敏電阻和自我調節電熱系統的有用材料。作為著名的鐵電和壓電材料,BaTIO3早在1942年就已經為美、蘇學者所發現,是迄今為止研究得最為透徹的物質之一。 |
磷酸鹽 | 磷酸鋁 | AlPO4 | 磷酸鋁是一種無機化合物,化學式AlPO4,白色斜方晶體或粉末。不溶于水,溶于濃鹽酸和濃硝酸、堿,微溶于醇 。用途包括在玻璃生產過程中充當助熔劑,作陶瓷或牙齒的黏合劑,以及作為添加劑加入潤膚劑、防火涂料、導電水泥等物料之中。 |
礦物晶相 | 剛玉瓷 | Al2O3 | 剛玉是一種由氧化鋁(Al2O3)的結晶形成的寶石。摻有金屬鉻的剛玉顏色鮮紅,一般稱之為紅寶石;而藍色或沒有色的剛玉,普遍都會被歸入藍寶石的類別。剛玉瓷氧化鋁含量99%以上,主晶相為剛玉相。 |
莫來石陶瓷 | 3Al2O3·2SiO2 2Al2O3·SiO2 |
莫來石指的是一系列由鋁硅酸鹽組成的礦物統稱,SiO2-Al2O3二元系,莫來石的成分是不固定的,氧化鋁含量在72%~78%之間波動.莫來石是一種優質的耐火材料,主要有高純電熔莫來石、普通電熔莫來石、全天然鋁礬土精礦燒結莫來石和輕燒莫來石。具有耐高溫、強度高導熱系數小,節能效果顯著等特點,適用于石油裂解爐、冶金熱風爐、陶瓷輥道窯、隧道窯、電瓷抽屜窯、玻璃坩堝窯及各種電爐的內襯,可直接接觸火焰。莫來石瓷氧化鋁含量約50%,主晶相為莫來石。 | |
剛玉莫來石瓷 | Al2O3;3Al2O3·2SiO2 | 剛玉莫來石瓷中氧化鋁含量約75%,主晶相為剛玉和莫來石。 | |
鎂鋁尖晶石 | 鋁鎂尖晶石MgO·Al2O3 | 鋁鎂尖晶石是指以氧化鎂或菱鎂礦、粘土、三氧化鋁、長石等為原料,經人工合成的尖晶石質耐火原料。鋁礬土基燒結鎂鋁尖晶石采用Al2O3含量76%以上的優質礬土和MgO含量95%以上的優質輕燒鎂粉,經1800°C以上高溫燒結而成。具有良好的抗侵蝕,腐蝕、剝落能力強,抗渣性能好,抗磨蝕能力,熱震穩定性好,耐高溫等性能特點。是生產水泥回轉窯高溫帶用鎂鋁尖晶石磚、鋼包襯磚、鋼包澆注料等耐火產品的理想原料。(Mg,Fe,Zn,Mn)(Al,Cr,Fe)2O4。 | |
堇青石瓷 | 堇青石2MgO·Al2O3·SiO2 | 堇青石,顏色美麗透明者,可做為寶石。一般寶石級的堇青石多呈藍色和紫羅蘭色,其中藍色堇青石還被譽為“水藍寶石”的美名。除此以外,堇青石由于耐火性好、受熱膨脹率低,用于制作陶瓷和玻璃等材料,堇青石瓷普遍作為汽車凈化器的蜂窩狀載體材料來使用。滑石、粘土、氧化鋁、長石等為原料,主晶相為堇青石,成分(Mg, Fe2+)2Al3 [AlSi5O18]·H2O.熱膨脹系數小,電性能較差。 | |
滑石瓷 | 原頑輝石MgO·SiO2 | 滑石瓷是以礦物滑石為主要原料,加入適當量的黏土和BaC03等配料經混料磨細、成型和高溫燒結等工藝制成。滑石瓷的主晶相為原頑輝石,即偏硅酸鎂,是一種電性能優良,價廉的高頻結構陶瓷,常用于高頻設備中作為絕緣零部件。滑石 3MgO·4SiO2·H2O;滑石瓷 MgSiO3. | |
鎂橄欖瓷 | 鎂橄欖石2MgO·SiO2 | 菱鎂礦、碳酸鎂等為原料。介電損耗較低,隨頻率變化小,電阻率高。 | |
鋯英石 | ZrSiO4 | 鋯石又稱鋯英石,其主要化學成分為硅酸鋯(ZrSiO4),是一種重要的硅酸鹽寶石。鋯英砂(鋯英石)多與鈦鐵礦、金紅石、獨居石、磷釔礦等共生于海濱砂中,經水選、電選、磁選等選礦工藝分選后而得到。其理論組成為::67.1%;:32.9%。純凈的鋯英砂為無色透明的晶體。用于耐火材料(稱為鋯酸鹽火磚、如鋯鋼玉磚等),鑄型用砂(精型用砂(精密鑄件砂型),陶瓷及搪瓷器具,此外也用于金屬(海綿鋯)、合金、玻璃以及化合物(二氧化鋯、氯氧化鋯、鋯酸鈉、氟鋯酸鉀、硫酸鋯等)。 | |
石英 | SiO2 | 同SiO2 | |
長石瓷 | SiO2:68-72%;Al2O3:20-24%;(K2O+Na2O):3.5-5% | 長石玻璃相45-60%,莫來石晶相20-40%,殘余石英5-20%。普通高壓瓷。 | |
鋇長石瓷 | SiO2:55%;Al2O3:32%;BaO:10.3%;CaO:2.3%;(K2O+Na2O):3.5-5% | 鋇質玻璃,莫來石,石英變體,鋇長石 | |
云母 | KAl2(AlSi3O10)(OH)2 | 云母是云母族礦物的統稱,是鉀、鋁、鎂、鐵、鋰等金屬的鋁硅酸鹽,都是層狀結構,單斜晶系。晶體呈假六方片狀或板狀,偶見柱狀。層狀解理非常完全,有玻璃光澤,薄片具有彈性。。云母是一種造巖礦物,呈現六方形的片狀晶形,是主要造巖礦物之一。云母晶體內部具層狀結構,因此呈片狀晶體 ,以六方片狀晶體為主。特性是絕緣、耐高溫、工業上用得最多的是絹云母,廣泛的應用于涂料、油漆、電絕緣等行業。 | |
沸石 | 含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物 | 沸石是含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物,其化學成分可以在相當大的范圍內變化。因此許多沸石只能給出近似的化學式。通常為纖維狀,成束狀,圓柱狀和板狀,沸石具有吸附,離子交換,催化,耐酸和耐熱的特性。其內部充滿了細微的孔穴和通道,比蜂房還要復雜得多,1立方微米具有100萬個納米級孔穴 !分子篩大都是人工合成的,像4A沸石分子篩,分子篩包含了沸石分子篩。人造沸石是:磺酸化聚苯乙烯;天然沸石:鋁硅酸鈉。分子篩是結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成的分子尺寸大小(通常為0.3nm至2.0 nm)的孔道和空腔體系,從而具有篩分分子的特性。 | |
羥基磷灰石 | Ca10(PO4)6(OH)2 | 羥基磷灰石(HAP),又稱羥磷灰石,堿式磷酸鈣,是鈣磷灰石(Ca5(PO4)3(OH))的自然礦物化,但是經常被寫成(Ca10(PO4)6(OH)2)的形式以突出它是由兩部分組成的:羥基與磷灰石。OH-能被氟化物、氯化物和碳酸根離子代替,生成氟基磷灰石或氯基磷灰石,其中的鈣離子可以被多種金屬離子通過發生離子交換反應代替,形成對應金屬離子的M磷灰石(M代表取代鈣離子的金屬離子)。羥基磷灰石是人體和動物骨骼的主要無機成分。它能與機體組織在界面上實現化學鍵性結合,其在體內有一定的溶解度,能釋放對機體無害的離子,能參與體內代謝,對骨質增生有刺激或誘導作用,能促進缺損組織的修復,顯示出生物活性。骨替代材料、整形和整容外科、齒科、層析純化、補鈣劑。另外,由于羥基磷灰石具有骨誘導性,常常應用于骨組織再生工程。 | |
單質類 | 石墨 | C | 石墨是碳的一種同素異形體,為灰黑色、不透明固體,化學性質穩定,耐腐蝕,同酸、堿等藥劑不易發生反應。可用作抗磨劑、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應堆中的中子減速劑,還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。石墨質軟,為黑灰色,有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。比表面積范圍集中在1-20m2/g,在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。它能導電、導熱。石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質,它們互為同素異形體。 |
碳纖維 | C | 碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術器材的優良材料。由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合,制造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料,其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。碳纖維直徑只有5微米,相當于一根頭發絲的十到十二分之一,強度卻在鋁合金4倍以上。 | |
石墨烯 | C | 實際上石墨烯本來就存在于自然界,只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。單層石墨烯(Graphene):指由一層以苯環結構(即六角形蜂巢結構)周期性緊密堆積的碳原子構成的一種二維碳材料。 | |
金剛石 | C | 金剛石(diamond),俗稱“金剛鉆”,它是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體,化學式為C,也是常見的鉆石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度,菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。由于硬度最高,金剛石的切削和加工必須使用金剛石粉或激光(比如532nm或者1064nm波長激光)來進行。金剛石的密度為3.52g/cm3,折射率為2.417(在500納米光波下),色散率為0.044。 | |
硅 | Si | 有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體。晶體硅為灰黑色,無定形硅為黑色,密度2.32-2.34g/cm3,熔點1410℃,沸點2355℃,晶體硅屬于原子晶體。不溶于水、硝酸和鹽酸,溶于氫氟酸和堿液。硬而有金屬光澤。硅共有23種同位素,其中有3種同位素是穩定的。高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型半導體。p型半導體和n型半導體結合在一起形成p-n結,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極管、三極管、晶閘管、場效應管和各種集成電路(包括人們計算機內的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。 |
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