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陶瓷材料的性能与功能

日期:2019-12-17浏览:944次

陶瓷材料的性能与功能

性能:

力学特性

陶瓷材料是工程材料中刚度好、硬度高的材料,其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高,但抗拉强度较低,塑性和韧性很差。

热特性

陶瓷材料一般具有高的熔点(大多在2000℃以上),且在高温下具有极好的化学稳定性;陶瓷的导热性低于金属材料,陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低,当温度发生变化时,陶瓷具有良好的尺寸稳定性。

电特性

大多数陶瓷具有良好的电绝缘性,因此大量用于制作各种电压(1kV~110kV)的绝缘器件。铁电陶瓷(钛酸钡BaTiO3)具有较高的介电常数,可用于制作电容器,铁电陶瓷在外电场的作用下,还能改变形状,将电能转换为机械能(具有压电材料的特性),可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性,可作整流器。

化学特性

陶瓷材料在高温下不易氧化,并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。

光学特性

陶瓷材料还有独特的光学性能,可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等,透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷(铁氧体如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。

功能

功能陶瓷通常具的特殊的物理性能,涉及的领域比较多,常用功能陶瓷的特性及应用见表。

种类

性能特征

主要组成

用途

介电陶瓷

绝缘性

Al2O3、Mg2SiO4

集成电路基板

热电性

PbTiO3、BaTiO3

热敏电阻

压电性

PbTiO3、LiNbO3

振荡器

强介电性

BaTiO3

电容器

光学陶瓷

荧光、发光性

Al2O3CrNd玻璃

激光

红外透过性

CaAs、CdTe

红外线窗口

高透明度

SiO2

光导纤维

电发色效应

WO3

显示器

磁性陶瓷

软磁性

ZnFe2O、γ-Fe2O3

磁带、各种高频磁心

硬磁性

SrO.6 Fe2O3

电声器件、仪表及控制器件的磁芯

半导体陶瓷

光电效应

CdS、Ca2Sx

太阳电池

阻抗温度变化效应

VO2、NiO

温度传感器

热电子放射效应

LaB6、BaO

热阴极

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