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化學上新型陶瓷有哪些

發布時間:2022-05-18 04:21:20

Ⅰ 新型陶瓷材料有哪些

新型陶瓷材料是一種新型的無機非金屬材料耐高溫、強度高(如氮化硅,製造汽輪機葉片、軸承永久性模具等); 具有電學特性(做半導體、導體、超導體,用於集成電路的基板等); 具有光學特性,具有生物功能等; 有氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷等。

Ⅱ 新型陶瓷材料是以哪三種化學建結合在一起得

主要是離子鍵和共價鍵(極性的,非極性的應該也沒有),金屬鍵應該沒有。感覺問得太模糊,找不出第三種的說
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下面是些資料:
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屬於新型材料的一種。傳統陶瓷主要採用天然的岩石、礦物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷則採用人工合成的高純度無機化合物為原料,在嚴格控制的條件下經成型、燒結和其他處理而製成具有微細結晶組織的無機材料。它具有一系列優越的物理、化學和生物性能,其應用范圍是傳統陶瓷遠遠不能相比的,這類陶瓷又稱為特種陶瓷或精細陶瓷。

按化學成分劃分,主要分為兩類:一類是純氧化物陶瓷,如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一類是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。
Al2O3等金屬氧化物屬於氧化物晶體結構,氧化物結構的結合鍵以離子鍵為主。
碳化硅等非氧化物系化合物是原子晶體所以是極性共價鍵。
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化學鍵有3種極限類型,即離子鍵、共價鍵和金屬鍵。

另外,定位於兩個原子之間的化學鍵稱為定域鍵。由多個原子共有電子形成的多中心鍵稱為離域鍵。除此以外,還有過渡類型的化學鍵:鍵電子偏向一方的共價鍵稱為極性鍵,由一方提供成鍵電子的化學鍵稱為配位鍵。極性鍵的兩端極限是離子鍵和非極性鍵,離域鍵的兩端極限是定域鍵和金屬鍵。
共價鍵有不同的分類方法。
(1) 按共用電子對的數目分,有單鍵(Cl—Cl)、雙鍵(C=C)、叄鍵(C C)等。
(2) 按共用電子對是否偏移分類,有極性鍵(H—Cl)和非極性鍵(Cl—Cl)。
(3) 按提供電子對的方式分類,有正常的共價鍵和配位鍵(共用電子對由一方提供,另一方提供空軌道。如氨分子中的N—H鍵中有一個屬於配位鍵)。
(4) 按電子雲重疊方式分,有σ鍵(電子雲沿鍵軸方向,以「頭碰頭」方式成鍵。如C—C。)和π鍵(電子雲沿鍵軸兩側方向,以「肩並肩」方向成鍵。如C=C中鍵能較小的鍵。)等
2、舊理論:共價鍵形成的條件是原子中必須有成單電子,自旋方向必須相反,由於一個原子的一個成單電子只能與另一個成單電子配對,因此共價鍵有飽和性。如原子與Cl原子形成HCl後,不能再與另外一個Cl形成HCl2了。
3、新理論:共價鍵形成時,成鍵電子所在的原子軌道發生重疊並分裂,成鍵電子填入能量較低的軌道即成鍵軌道。如果還有其他的原子參與成鍵的話,其所提供的電子將會填入能量較高的反鍵軌道,形成的分子也將不穩定。 像HCL這樣的共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物

Ⅲ 特種陶瓷的種類有哪些

特種陶瓷,又稱精細陶瓷,按其應用功能分類,大體可分為高強度、耐高溫和復合結構陶瓷及電工電子功能陶瓷兩大類。在陶瓷坯料中加入特別配方的無機材料,經過1360度左右高溫燒結成型,從而獲得穩定可靠的防靜電性能,成為一種新型特種陶瓷,通常具有一種或多種功能,如:電、磁、光、熱、聲、化學、生物等功能;以及耦合功能,如壓電、熱電、電光、聲光、磁光等功能。

特種陶瓷是二十世紀發展起來的,在現代化生產和科學技術的推動和培育下,它們"繁殖"得非常快,尤其在近二、三十年,新品種層出不窮,令人眼花繚亂。按照化學組成劃分有:

氧化物陶瓷:氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈹、氧化鋅、氧化釔、二氧化鈦、二氧化釷、三氧化鈾等。

氮化物陶瓷:氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氮化鈾等。

碳化物陶瓷:碳化硅、碳化硼、碳化鈾等。

硼化物陶瓷:硼化鋯、硼化鑭等。

硅化物陶瓷:二硅化鉬等。

氟化物陶瓷:氟化鎂、氟化鈣、三氟化鑭等。

硫化物陶瓷:硫化鋅、硫化鈰等。

Ⅳ 新型陶瓷主要有哪些種類

韌性陶瓷

普通的陶瓷製品往往有許多細微裂紋,當受到外力作用時,細微裂紋會不斷擴展,並匯集成粗大裂紋,最後碎裂。針對陶瓷的這一弊端,科學家們研究出了防止細微裂紋擴展的有效方法,製成了難以打碎的「韌性」陶瓷。

壓電陶瓷

壓電陶瓷是一種具有能量轉換功能的陶瓷,在機械力的作用下發生形變時,會引起表面帶電。

製造壓電陶瓷對原材料有嚴格的要求。在晶體結構上應該是不對稱中心的。在高溫下將這些材料燒結,在高壓電場下進行極化處理,就能得到各種有能量轉換、感測、驅動等功能的壓電陶瓷製品。

生物醫學工程是壓電陶瓷應用的重要領域。可以用來探測人體信息和進行壓電超聲治療。由於體內的各種組織對超聲波有不同的反射和透射作用,壓電陶瓷發出的聲波在人體內傳輸,返回來經壓電陶瓷接收又變成電信號顯示在屏幕上,據此可以判斷內臟組織的情況。而且進入人體的超聲波達到一定的強度的時候,能使組織發熱並輕微震動。這種震動可以對一些疾病起治療作用。

此外,壓電陶瓷敏感性很強,能精確測出微弱的壓力變化,甚至可以檢測到十幾米外昆蟲拍打翅膀所引起的空氣震動,所以,人們用它來製造地震測量裝置是最好不過了。

低溫陶瓷

低溫陶瓷是一種在液氮沸騰狀態下製成的陶瓷製品。低溫陶瓷是這樣製成的:首先將鹽溶液以極小的霧珠噴入沸騰的液氮中,凝結成細小的冰珠。然後送入真空室,蒸去水分,形成陶瓷。

在現代科技發展中,低溫陶瓷有著廣泛的應用。用於電腦,可將運算速度大幅度提高,使畫面更加清晰。用這種陶瓷製作的錄像機磁頭使用上千個小時後,幾乎沒有什麼磨損,其壽命是普通磁頭的5倍,所錄制的影片圖像的清晰度可以使人產生身臨其境的感覺。

Ⅳ 什麼是先進陶瓷

在原料、工藝方面有別於傳統陶瓷,通常採用高純、超細原料,通過組成和結構設計並採用精確的化學計量和新型制備技術製成性能優異的陶瓷材料。

陶瓷分為四種類別:材料科學技術(一級學科),無機非金屬材料(二級學科),陶瓷(三級學科),先進陶瓷(四級學科)。

新興行業的發展對材料提出了更高的要求,先進陶瓷作為新材料的一個重要組成部分,其在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。

一、先進陶瓷簡介

陶瓷在人類生活和社會建設中是不可缺少的材料,它和金屬材料、高分子材料並列為當代「三大固體材料」。按原料將陶瓷分為傳統陶瓷和先進陶瓷。

1、傳統陶瓷以天然礦物為原料,主要是天然硅酸鹽礦物。

2、先進陶瓷是採用高純度、超細人工合成或精選的無機化合物為原料,具有精確的化學組成、精密的製造加工技術和結構設計,並具有優異特性的陶瓷。

Ⅵ 陶瓷主要有什麼分類

一、陶瓷的分類一般有兩種分法。
二、按用途分

1、日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,壇、盆、罐、盤、碟、碗等。
青花骨瓷四頭文具鬥彩荷花
2、藝術(工藝)陶瓷:如花瓶、雕塑品、園林陶瓷、器皿、相框、壁畫、陳設品等。
3、工業陶瓷:指應用於各種工業的陶瓷製品。又分以下6各方面:
①建築一衛生陶瓷:
如磚瓦,排水管、面磚,外牆磚,衛生潔具等;
②化工(化學)陶瓷:
用於各種化學工業的耐酸容器、管道,塔、泵、閥以及搪砌反應鍋的耐酸磚、灰等;
③電瓷:
用於電力工業高低壓輸電線路上的絕緣子。電機用套管,支柱絕緣子、低壓電器和照明用絕緣子,以及電訊用絕緣子,無線電用絕緣子等;
④特種陶瓷:
用於各種現代工業和尖端科學技術的特種陶瓷製品,有高鋁氧質瓷、鎂石質瓷、鈦鎂石質瓷、鋯英石質瓷、鋰質瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等。
三、按材料分
。有粗陶、
細陶、炻器、半瓷器、瓷器等。
四、用陶土燒制的器皿叫陶器,用瓷土燒制的器皿叫瓷器。陶瓷則是陶器,炻器和瓷器的總稱。凡是用陶土和瓷土這兩種不同性質的粘土為原料,經過配料、成型、乾燥、焙燒等工藝流程製成的器物都可以叫陶瓷。

Ⅶ 新型陶瓷材料的介紹

新型陶瓷又稱為工業陶瓷,即工業生產用及工業產品用陶瓷。是精細陶瓷中的一類,這類陶瓷在應用中能發揮機械、熱、化學等功能。由於工業陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐沖刷等一系列優越性,可替代金屬材料和有機高分子材料用於苛刻的工作環境,已成為傳統工業改造、新興產業和高新技術中必不可少的一種重要材料,在能源、航天航空、機械、汽車、電子、化工等領域具有十分廣闊的應用前景。利用耐腐蝕、與生物酶接觸化學穩定性好的陶瓷來生產冶煉金屬用坩鍋、熱交換器、生物材料如牙人工漆關節等,利用特有的俘獲和吸收中子的陶瓷來生產各種核反堆結構材料等。

新型陶瓷分類:

1、氧化鋁陶瓷

該陶瓷是以AL2O3為主要成分的陶瓷(AL2O3質量分數分成>45%).根據瓷坯中主晶相的不同,可分為剛玉瓷、剛玉一莫來石瓷和莫來石瓷等;也可按AL2O3的質量分數分成75瓷、95瓷和99瓷等。

應用:氧化鋁瓷熔點高、硬度高、強度高、且具有良好的抗化學腐蝕能力和介質介電性能。但脆性大、抗沖擊性能和抗熱震性差,不能承受環境溫度的劇烈變化。可用於製造高溫爐的爐管、爐襯、內燃機的火花塞等,還可製造高硬度的切削刀具,又是製造熱電偶絕緣套管的良好材料。

2、碳化硅陶瓷

碳化硅陶瓷的最大特點是高溫強度大,具有很高的熱傳導能力,耐磨、耐蝕、抗蠕變性能高,常被用做國防、宇航等科技領域中的高溫燒結材料,即用於製造火箭尾噴管的噴嘴、澆注金屬用的喉嘴及熱電偶套管、爐管等高溫零件。

應用:由於熱傳導能力高,還可用於製造氣輪機的葉片、軸承等高溫強度零件,以及用做高溫熱交換器的材料、核燃料的包封材料等。

3、氮化硅陶瓷

氮化硅陶瓷,是一種燒結時不收縮的無機材料陶瓷。氮化硅的強度很高,尤其是熱壓氮化硅,是世界上最堅硬的物質之一。具有高強度、低密度、耐高溫等性質。

Si3N4 陶瓷是一種共價鍵化合物,基本結構單元為[ SiN4 ]四面體,硅原子位於四面體的中心,在其周圍有四個氮原子,分別位於四面體的四個頂點,然後以每三個四面體共用一個原子的形式,在三維空間形成連續而又堅固的網路結構。

Ⅷ 屬於新型陶瓷材料的是什麼

新型陶瓷材料在性能上有其獨特的優越性。在熱和機械性能方面,有耐高溫、隔熱、高硬度、耐磨耗等;在電性能方面有絕緣性、壓電性、半導體性、磁性等;在化學方面有催化、耐腐蝕、吸附等功能;在生物方面,具有一定生物相容性能,可作為生物結構材料等。但也有它的缺點,如脆性。因此研究開發新型功能陶瓷是材料科學中的一個重要領域。 按化學成分劃分 主要分為兩類:一類是純氧化物陶瓷,如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一類是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。 按性能與特徵劃分 可分為:高溫陶瓷、超硬質陶瓷、高韌陶瓷、半導體陶瓷。電解質陶瓷、磁性陶瓷、導電性陶瓷等。隨著成分、結構和工藝的不斷改進,新型陶瓷層出不窮。 按其應用不同劃分 又可將它們分為工程結構陶瓷和功能陶瓷兩類。

Ⅸ 新型陶瓷有哪些

韌性陶瓷

經過特殊工藝處理製成的韌性陶瓷,除了可以去掉普通陶瓷的脆性之外,還具有強度大、硬度高、不怕化學腐蝕等優點。因此,應用范圍更加廣泛。韌性陶瓷可以用來製作切菜刀、剪刀、螺絲刀、榔頭、鋸、斧頭等日用工具,堅硬程度不亞於鋼鐵製品,而且不會帶鐵銹味和磁性,更適宜切各種生吃食物和熟食。

採用韌性陶瓷製造的發動機體積小、重量輕、熱效率高,用同樣的燃料可以使汽車多跑30%的路程,是一種有效的節能型發動機。

壓電陶瓷

壓電陶瓷是一種具有能量轉換功能的陶瓷,在機械力的作用下發生形變時,會引起表面帶電。其帶電強度的大小,可以和施加電場的強度成正比,也可以成反比。因此,能夠在各個領域中得到廣泛應用。

生物醫學工程是壓電陶瓷應用的重要領域。可以用它來製作探測人體信息的壓電感測器和進行壓電超聲治療。當壓電陶瓷發出的超聲波在人體內傳輸時,體內的不同組織對超聲波有不同的發射和透射作用。反射回來的超聲波經壓電陶瓷接收器轉換成電信號並顯示在屏幕上,據此就可以檢查內臟組織的情況,判斷是否發生病變。進入人體的超聲波達到一定強度時,能使組織發熱並輕微震動。這種作用可以對一些疾病起到治療作用。

由於壓電陶瓷的敏感性很強,能精確地測量出微弱的壓力變化,人們用它來製造地震測量裝置是非常適合的。地震波經過壓電陶瓷的作用,可以感應出一定強度的電信號,並在屏幕上顯示或以其他形式表現出來。同時,壓電陶瓷還能夠測定聲波的傳播方向。所以,用來測定和報告地震十分精確。

利用壓電陶瓷製造的電子振盪器和電子濾波器,頻率穩定性好、精度高、使用壽命長,特別是在多路通信設備中能提高抗干擾性。用壓電陶瓷可以製成聲波探魚儀,在水中能發出很強的聲波並傳至遠距離之外,可以有效地探測魚群的分布情況、規模、種類以及其他有關的資料,是捕撈作業的得力助手。

在現代軍事作戰中,壓電陶瓷也可以發揮巨大的威力。在反坦克導彈上裝上壓電陶瓷元件會縮短引爆時間,增加引爆的精確性。當炮彈擊中坦克時,陶瓷因受到壓力而產生高電壓,從而引燃炸葯。壓電陶瓷在非常強的機械沖擊波的作用下,還可以將儲存的能量在幾十萬分之一秒的瞬間里釋放出來,產生的瞬間電流達10萬安培以上的高壓脈沖,用來進行原子武器的引爆十分理想。

低溫陶瓷

低溫陶瓷是一種在液氮沸騰狀態下製成的陶瓷製品,有著廣泛的應用領域。低溫陶瓷可以用於電腦,使運算速度大幅度提高,用於電視機可令圖像更清晰,如果製作成錄像機磁頭,其壽命為普通磁頭的5倍,所錄制的影片的清晰度也很高。此外,在金屬加工中,低溫陶瓷還可以替代金剛石刀具來進行金屬切削。用低溫陶瓷製成的新型蓄電池,儲電量可以比一般蓄電池高出許多倍。

陶瓷紙

淘瓷紙具有優異的透氣性、吸濕性、耐磨性和耐熱性,能夠在急冷、巨熱的情況下正常使用。同時,還具有良好的絕緣性、隔熱性和耐腐蝕性能,現已為電子工業、材料工業以及自動化工程中不可缺少的材料。陶瓷紙的耐熱溫度高達1200℃~1600℃左右,可以作為高溫機械的襯墊、填料,密封環、擋熱板使用。波紋陶瓷紙浸滿氯化鋰之後,可以作為熱交換器中的熱交換片,能夠在空調器生產中廣泛採用。

利用陶瓷紙具有的強度高、耐磨好的特點,可以製作多種型號的研磨紙,既經久耐用,又可以減少對環境的污染,是新一代研磨材料。陶瓷紙還可以疊合起來,製成剎車片、摩擦片,用於汽車、機床工業中。利用陶瓷紙還可以製成半導體,特種電阻、電容、壓電元件等多種電子元件及感測器、印刷電路板等。

用礬土、碳化硅陶瓷紙製成的玻璃鋼製品,具有強度高、耐熱性好等特點;用礬土硅酸鹽陶瓷紙製成的濾膜,能夠在高溫下處理廢氣、廢液,是新一代過濾材料。此外,用陶瓷紙製成的絕緣帶、揚聲器、話筒及抗高溫容器,也都具有新奇的功能,引起人們的極大關注。

多孔陶瓷

多孔陶瓷,又稱為微孔陶瓷、泡沫陶瓷等,具有均勻分布的微孔,體積密度小,有著三維立體網路骨架結構且互相貫通的特點。多孔陶瓷在氣體、液體過濾、凈化分離、化工催化載體、高級保溫材料、生物植入材料、吸聲減震和感測器材料等許多方面都有廣泛的應用。

Ⅹ 新型陶瓷材料的分類

又可將它們分為工程結構陶瓷和功能陶瓷兩類。
在工程結構上使用的陶瓷稱為工程陶瓷,它主要在高溫下使用,也稱高溫結構陶瓷。這類陶瓷以氧化鋁為主要原料,具有在高溫下強度高、硬度大、抗氧化、耐腐蝕、耐磨損、耐燒蝕等優點,在空氣中可以耐受1980℃的高溫,是空間技術、軍事技術、原子能、業及化工設備等領域中的重要材料。工程陶瓷有許多種類,但目前世界上研究最多,認為最有發展前途的是氯化硅、碳化硅和增韌氧化物三類材料。
壓電陶瓷是一種能將壓力轉變為電能的功能陶瓷,哪怕是像聲波震動產生的微小的壓力也能夠使它們發生形變,從而使陶瓷表面帶電。用壓電陶瓷柱代替普通火石製成的氣體電子打火機,能夠連續打火幾萬次。
透明陶瓷的主要成分有氧化鎂、氧化鈣、氟化鈣等。透明陶瓷不但能透過光線,還具有很高的機械強度和硬度。透明陶瓷是一種很好的透明防彈材料,還可以用來製造車床上的高速切削刀、噴氣發動機的零件和坦克觀察窗等,甚至可以代替不銹鋼。
氮化硅高強度陶瓷以強度高著稱,可用於製造燃氣輪機的燃燒器、葉片、渦輪等。
精密陶瓷氨化硅代替金屬製造發動機的耐熱部件,能大幅度提高工件溫度,從而提高熱效率,降低燃料消耗,節約能源,減少發動機的體積和重量,而且又代替了如鎳、鉻、鈉等重要金屬材料,所以,被人們認為是對發動機的一場革命。氮化硅可用多種方法制備,工業上普遍採用高純硅與純氮在1600K反應後獲得:
3Si+2N2 =Si3N4(條件1600K)
也可用化學氣相沉積法,使SiCl4和N2在H2氣氛保護下反應,產物Si3N4積在石墨基體上,形成一層緻密的Si3N4層。此法得到的氮化硅純度較高,其反應如下:
SiCl4+2N2+6H2→Si3N4+12HCl
氮化硅、碳化硅等新型陶瓷還可用來製造發動機的葉片、切削刀具、機械密封件、軸承、火箭噴嘴、爐子管道等,具有非常廣泛的用途。
利用陶瓷對聲、光、電、磁、熱等物理性能所具有的特殊功能而製造的陶瓷材料稱為功能陶瓷。功能陶瓷種類繁多,用途各異。例如,根據陶瓷電學性質的差異可製成導電陶瓷、半導體陶瓷、介電陶瓷、絕緣陶瓷等電子材料,用於製作電容器、電阻器、電子工業中的高溫高頻器件,變壓器等形形色色的電子零件。利用陶瓷的光學性能可製造固體激光材料、光導纖維、光儲存材料及各種陶瓷感測器。此外,陶瓷還用作壓電材料、磁性材料、基底材料等。總之,新型陶瓷材料幾乎遍及現代科技的每一個領域,應用前景十分廣闊。

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