一文了解新型結構陶瓷材料及其應用

2021-02-08 電子材料圈


材料是信息和能源的基礎，是人類生產和生活的物質基礎，是人類進步與文明的標誌。隨著計算機、電子信息、通信、新能源、新光源、航空航天、海洋生物工程等新興行業的發展，其對材料提出了更高的要求，能夠滿足以上新興行業應用的先進陶瓷材料應運而生，並在這些行業中發揮著愈來愈重的作用。


結構陶瓷


按性能和用途，先進陶瓷可分為功能陶瓷和結構陶瓷兩大類。功能陶瓷主要基於材料的特殊功能，具有電氣性能、磁性、生物特性、熱敏性和光學特性等特點，主要包括絕緣和介質陶瓷、鐵電陶瓷、壓電陶瓷、半導體及其敏感陶瓷等;結構陶瓷主要基於材料的力學和結構用途，具有高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等特點，主要包括氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷等。


先進陶瓷應用性能分類


結構陶瓷的四大優勢


結構陶瓷的特性主要受到化學鍵晶體結構以及晶體缺陷等因素的影響。就晶體結構方面來看，陶瓷材料的原子間結合力為離子鍵、共價鍵等，這些化學鍵具有著結構強度高、方向性較強等性能優勢。陶瓷材料結構的一個顯著特性是顯微結構的不均勻性與複雜性。


（1）結構陶瓷與其他金屬材料進行對比，陶瓷材料的優勢主要表現為，優異的高溫機械性能、耐化學腐蝕、耐高溫氧化、耐磨損等，也正是由於這些性能優勢，在多種領域中逐漸取代了昂貴金屬資源的地位，對節約稀缺資源事業的開展具有重要價值。


（2）結構陶瓷在工業材料中屬於剛度與硬度最為適合的材料之一。常規結構陶瓷材料具有較高的熔點，在高溫下能夠維持較好的化學穩定性，而陶瓷材料的導熱性又低於其他金屬材料，為此也是一種較好的隔熱材料。


（3）多數結構陶瓷都具有較為良好的電絕緣性，為此，多被作為各種電壓下的絕緣電器件使用。


（4）陶瓷材料具有著較為特殊的化學性能，能夠作為固體雷射器材料、光導纖維材料、光儲存器等應用，而在錄音次磁帶、唱片、計算機記憶元件等眾多方面也具有著較高的應用價值。


結構陶瓷的應用


結構陶瓷材料主要被應用在工業領域中，因其自身的性能優勢以及穩定性，被汽車製造業廣泛的應用。在近幾年發展中，結構陶瓷在高新技術領域也逐漸佔據了一席之地，其重要性也在不斷的提升。


結構陶瓷功能的應用


結語


在我國經濟水平迅猛發展下，基礎設施建設有所加強，結構陶瓷作為機械行業的主要應用材料，在快速發展的過程中也面臨著日漸激烈的市場競爭力。現階段，國內各領域最為常見的應用材料為金屬，金屬材料具有數百年的發展歷史，雖然經過反覆的改進，但由於金屬材料的自身條件限制，逐漸不能夠再符合耐磨性、抗腐蝕性的需求標準，嚴重的影響到各種應用系統的運行穩定性。而作為性能優勢較為顯著的結構陶瓷必將會成為未來各領域發展中的主要應用材料，具有著較好的發展前景。


來源：新材贏家

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