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陶瓷材料都包括哪些陶瓷？其性能、应用有何区别？

题目
问答题
陶瓷材料都包括哪些陶瓷？其性能、应用有何区别？
参考答案和解析
正确答案： 1）氧化物陶瓷：种类繁多，在陶瓷家族中占有非常重要的地位，最常用的氧化物陶瓷有Al3O2、SiO2、ZrO2、MgO、CeO2、CaO2、Cr2O3、莫来石（Al3O2SiO2）和尖晶石（MgAl2O4）等，陶瓷中的Al3O2和SiO2相当于金属材料中的钢铁和铝合金一样受到广泛应用：
2）碳化物陶瓷：一般具有比氧化物更高的熔点，最常用的是SiC、WC、B4C、TiC等，碳化物陶瓷在制备过程中需要气氛保护；
3）氮化物陶瓷：应用最广泛的是Si3N4，其具有优良的综合力学性能和耐高温性能，另外，TiN、BN、AlN等氮化物陶瓷的应用也日趋广泛；
4）硼化物陶瓷：应用并不广泛，主要是作为添加剂或第二相加入其它陶瓷基体中，以达到改善性能的目的。
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相似问题和答案

第1题：

陶瓷组织中通常包括几种相结构，对陶瓷材料性能的影响如何？


正确答案:陶瓷材料的显微组织是由晶体相，玻璃相和气相组成的。
晶体相是陶瓷的主要组成相，其结构、形态、数量及分布决定了陶瓷的特性和应用。晶体相有时不止一种，主要有硅酸盐、氧化物、非氧化物三种。
玻璃相是一种非晶态的固体。它是陶瓷材料内各种组成物和混入的杂质在高温烧结时产生物理化学反应形成的，玻璃相主要存在于晶界处。
气相指陶瓷空隙中气体，它是在陶瓷生产过程中残留下来的。气孔的存在对陶瓷性能影响很大（多孔陶瓷除外），它会造成应力集中，导致强度下降，脆性增加，并使介电损耗增大，抗电击穿度下降。因此，工业陶瓷要求气孔小，数量少（一般气相体积分数为5％～10％），并分布均匀。

第2题：

陶瓷材料机械性能特点？


正确答案:硬度陶瓷材料是的重要性能指标，大多数陶瓷材料的硬度比金属高得多，故其耐磨性好；高弹性模量与高脆性；低抗拉强度和较高的抗压强度；优良的高温强度和低的抗热震性；陶瓷的熔点高于金属，具有优于金属的高温强度。

第3题：

陶瓷材料的基本性能有哪些？


正确答案: 1.力学性能。指陶瓷材料抵抗外界机械应力作用的能力。陶瓷材料最突出的缺点是脆性；
2.热性能。指陶瓷材料承受外界温度急剧变化而不损坏的能力，又称为热抗震性或耐温度急变性；
3.光学性质。包括白度，透光度，光泽度
4.化学性质。指陶瓷材料耐酸碱侵蚀和环境中大气腐蚀的能力，即陶瓷材料的化学稳定性。
5.气孔率及吸水率

第4题：

陶瓷材料的特性陶瓷材料具有哪些优良的特性？


正确答案: 具有熔点高、硬度大、耐腐蚀、抗氧化、化学稳定性好和强度高等优点。
能够在各种苛刻的环境下工作，具有广泛的用途，是一种重要的结构和功能材料。 但，陶瓷材料塑性变形能力差，易发生脆性破坏，不易加工成型。

第5题：

陶瓷材料与其它材料的性能区别有哪些？


正确答案:陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高刚度、高绝缘性和高耐蚀性，但很难产生塑性变形，脆性大、裂纹敏感性强；陶瓷材料的耐磨性远优于金属，在高温、腐蚀环境条件下更显示出它的优越性；陶瓷材料的断裂韧度比金属材料低一个数量级，陶瓷材料在室温下，很难产生塑性变形，以脆性断裂方式断裂；陶瓷材料熔点高；导热性差，隔热保温性能好；陶瓷材料具有优良的抗热震性；陶瓷材料的化学键及晶体结构远比金属复杂，包括导电陶瓷、半导体陶瓷、绝缘或介电陶瓷及超导陶瓷。

第6题：

什么是陶瓷材料？陶瓷材料有哪此特点？


正确答案: 陶瓷是无机非金属材料，是用粉状氧化物，碳化物等，通过成型和高温烧结而制成。陶瓷材料是多相多晶材料，结构中同进存在着晶体相、玻璃相和气相，各组成相的结构、数量、形态、大小和颁均对陶瓷性能有显著影响。陶瓷材料具有高硬度（>1500HV）、耐高温（溶点>2000℃）、抗氧化（在1000℃高温下不氧化）、耐腐蚀（对酸、碱、盐有良好的耐蚀性）以主其他优良的物理、化学性能（优于金属的高温强度和高温蠕变能力，热膨胀系数小。热导率低，电阻率高，是良好的绝缘体，化学稳定性高等）。陶瓷材料是脆性材料，故其抗冲击韧度和断裂韧度都很低。陶瓷材料的抗压强度比其抗拉强度大得多（约为抗拉强度的10～40倍），大多数工序陶瓷材料的弹性模量都比金属高。由于工程陶瓷材料硬度高，常采用洛式硬度HRA、HT45N、小负荷维氏硬度或洛氏硬度表示。

第7题：

工程用陶瓷材料有几类，各自性能特点及用途。


正确答案:工程陶瓷材料可分为：普通陶瓷（或传统陶瓷）、特种陶瓷、金属陶瓷。工程陶瓷材料的特点与应用。普通陶瓷的组分构成原料为粘土、石英和长石。其特点是坚硬而脆性较大，绝缘性和耐蚀性极好；不氧化，不导电，能耐1200℃高温；加工成型性好，制造工艺简单、成本低廉，用量大。不足之处在于玻璃相的含量校高，结构疏松，强度低，在高温下会氧化，所以耐高温性能及绝缘性能不如特种陶瓷。
工程上最重要的是高温陶瓷，包括氧化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷。
氧化物陶瓷熔点高，烧成温度约1800℃；单相多晶体结构，有时有少量气相；强度随温度的升高而降低，在1000℃以下时一直保持较高强度，随温度变化不大；纯氧化物陶瓷任何高温下都不会氧化。它广泛应用于制造高温用的坩埚、炉衬，内燃机的火花塞，火箭、导弹的导弹罩，切削刀具及石油、化工用泵的密封环等。碳化物陶瓷具有很高的熔点、硬度（近于金刚石）和耐磨性（特别是在浸蚀性介质中），缺点是耐高温氧化能力差（约900℃～1000℃）、脆性极大。主要用途是作耐火材料（碳化硅）、磨料、有时用于超硬质工具材料（碳化硼）。碳化硅陶瓷具有优异的高温强度、高硬度、热稳定性、耐磨性、耐蚀性及抗蠕变性。因此，可用作砂轮和各种磨具等。

第8题：

常见的陶瓷材料有哪些？


正确答案: 粘土、氧化铝、高岭土

第9题：

什么是陶瓷材料？陶瓷材料的主要的结合键是什么？从结合键的角度解释陶瓷材料的性能特点。


正确答案:陶瓷材料是主要以离子键及共价键结合的非金属材料。
陶瓷材料化学键的特点是以离子键及共价键为主要结合力；工艺上主要特点一般是先成型后烧成；从组织结构上看多数陶瓷材料可能包括晶体相、玻璃相（非晶相）和气孔。陶瓷材料一般具有耐高温、耐腐蚀、高硬度、高强度以及具有某些特殊性能（如：压电性、磁性、光学性能等）；化学键性基本相同的物质，其性质可以有很大差别。例如，同属于硅酸盐类矿物的石棉和云母，前者可分散成纤维，后者可剥成薄片。在新型陶瓷材料中有重要意义的各种复合氧化物，虽然化学键性大致相同，而有的具有压电性，铁电性或铁磁性，有的则没有，因此只根据化学键的性质不能对材料性能做出推测。因为，除键性以外，结构的形式也是决定材料性能的重要因素。

第10题：

简述影响陶瓷材料烧结的工艺参数有哪些？


正确答案: （1）烧成温度对产品性能的影响：烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸和数量。对固相扩散或液相重结晶来说，提高烧成温度是有益的。然而过高的烧成温度对特瓷来说，会因总体晶粒过大或少数晶粒猛增，破坏组织结构的均匀性，因而产品的机电性能变差。烧结温度的确定主要取决于配方组成、坯料细度和对产品的性能要求。
（2）保温时间对产品性能的影响：使物理化学变化更趋完全，使坯体具有足够液相量和适当的晶粒尺寸；使组织结构趋于均一。但保温时间过长，则晶粒溶解，不利于在坯中形成坚强骨架，而降低机械性能。
（3）烧成气氛对产品性能的影响：气氛的影响有好有坏，关键是看坯体的组成。
（4）升温与降温速度对产品性能的影响：升温与降温速度对产品性能有非常大的影响，主要是坯体的组成。

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