功能陶瓷材料研究进展综述

功能陶瓷材料研究进展综述
功能陶瓷材料研究进展综述

功能陶瓷材料的应用

研究

姓名:刘军堂___________

学号: 23122837________

班级: 机械1201_________

任课老师:张志坚__________

功能陶瓷材料的应用研究

1.选择一个课题进行相关检索,要求对课题作简要分析,并在分析的基础上确定检索词,准确描述检索过程。(10分)(可选择其他课程中以论文方式考核的科目,如无此类题目,可自选或用备选题目)

功能陶瓷

功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料,各国在基础与应用研究以及工程化方面,均给予了特殊重视,特别是在信息、国防、现代交通与能源产业中均将其置于重要地位。根据功能陶瓷材料的应用前景,本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围,市场的开发应用现状和开发应用新领域,以及正在研发的高性能陶瓷材料;同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。

关键词:功能陶瓷材料;应用现状;趋势

检索过程

第一步:进入“中国知网”主页,网址是“https://www.360docs.net/doc/0016075035.html,

第三步:登录成功后会进入操作界面,

第四步:选择要检索的文献数据库。在操作界面上,中国知网将其文献分成了不同的库,我们根据自己的文献范围属性进行选择。

第五步:检索参数设置。在操作界面的上部,有搜索参数设置对话框。最好逐一填写。(1)检索项,系统对文献进行了检索编码,每一个文献都有一一对应的编码,一个编码就是一种检索项。点击检索项框右边的向下箭头,就能弹出所有检索项,选中一个就好。(2)检索词,填入要求系统搜索的内容。没有明确严格要求,不一定是词语。但是需要考虑到它应当与你选中的检索项相一致。如检索项用了“关键词”,就不能用一个长句等作检索词了。(3)文献时间选择,根据文献可能出现的年代,点击对话框右边的小三角就可以选了。需要说明的是,中国知网建立时间是1994年,所以1994年及其后的数据才是最全的。现在他们在逐渐补充1994年以前的文献数据,但是,全面性可能要差些。(4)排序,提示系统将找到的文献按什么顺序呈现。(5)匹配,即要求系统按自己的检索要求进行哪种精确程度的检索。如果你确定你的文献参数,那么选择“精确”,如果不确定,就选择“模糊”。

第六步:点击“搜索”就完成了第一阶段的操作了。然后就进入检索结果呈现的界面:中国知网2.rar(点击打开查看),中国知网的结果呈现表中,对文献的基本信息:文献题目、文献的载体、发表时间及在中国知网中的收藏库名进行了说明。

2.选择一个数据库,并从内容、收录范围、检索功能、输出功能、检索方法等方面详细介绍这个数据库。(10分)

中国学术期刊网络出版总库

简介:中国学术期刊网络出版总库是世界上最大的连续动态更新的中国学术期刊全文数据库,是“十一五”国家重大网络出版工程的子项目,是《国家“十一五”时期文化发展规划纲要》中国家“知识资源数据库”出版工程的重要组成部分。

出版内容:以学术、技术、政策指导、高等科普及教育类期刊为主,内容覆盖自然科学、工程技术、农业、哲学、医学、人文社会科学等各个领域。截至2012年10月,收录国内学术期刊 7900多种,其中创刊至1993年3500余种,1994年至今7700余种,全文文献总量3500多万篇。

资源特色:核心期刊收录率96%;特色期刊(如农业、中医药等)收录率100%;独家或唯一授权期刊共2300余种,约占我国学术期刊总量的34%。

检索功能:期刊导航、初级检索、高级检索、专业检索。

所需浏览器:、CAJViewer、pdf、kdh、nh、teb、caa。

专辑专题:产品分为十大专辑:基础科学、工程科技Ⅰ、工程科技Ⅱ、农业科技、医药卫生科技、哲学与人文科学、社会科学Ⅰ、社会科学Ⅱ、信息科技、经济与管理科学。十大专辑下分为168个专题。

搜录年限:自1915年至今出版的期刊,部分期刊回溯至创刊。

产品形式:WEB版(网上包库)、镜像站版、光盘版、流量计费。

出版时间:1、日出版:中心网站版、网络镜像版,每个工作日出版,法定节假日除外。2、月出版:网络镜像版、光盘版,每月10日出版。

出版单位:《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社。

3.结合上述检索,举例介绍计算机检索工具的主要方法。(20分)

(一)布尔检索

利用布尔逻辑算符进行检索词或代码的逻辑组配,是现代信息检索系统中最常用的一种方法。常用的布尔逻辑算符有三种,分别是逻辑或“OR”、逻辑与“AND”、逻辑非“NOT”。用这些逻辑算符将检索词组配构成检索提问式,计算机将根据提问式与系统中的记录进行匹配,当两者相符时则命中,并自动输出该文献记录。

下面以“计算机”和“文献检索” 两个词来解释三种逻辑算符的含义。

(1)“计算机”AND“文献检索”,表示查找文献内容中既含有“计算机”又含有“文献检索”词的文献。

(2)“计算机”OR“文献检索”,表示查找文献内容中含有“计算机”或含有“文献检索”以及两词都包含的文献。

(3)“计算机”NOT“文献检索”,表示查找文献内容中含有“计算机”而不含有“文献检索”的那部分文献。

检索中逻辑算符使用是最频繁的,对逻辑算符使用的技巧决定检索结果的满意程度。用布尔逻辑表达检索要求,除要掌握检索课题的相关因素外,还应在布尔算符对检索结果的影响方面引起注意。另外,对同一个布尔逻辑提问式来说,不同的运算次序会有不同的检索结果。布尔算符使用正确但不能达到应有检索效果的事情是很多的。

(二)截词检索

截词检索就是用截断的词的一个局部进行的检索,并认为凡满足这个词局部中的所有字符(串)的文献,都为命中的文献。按截断的位置来分,截词可有后截断、前截断、中截断三种类型。

不同的系统所用的截词符也不同,常用的有?、$、*等。分为有限截词(即一个截词符只代表一个字符)和无限截词(一个截词符可代表多个字符)。下面以无限截词举例说明:(1)后截断,前方一致。如:comput?表示computer,computers,computing等。

(2)前截断,后方一致。如:?computer表示minicomputer,microcomputers等。

(3)中截断,中间一致。如?comput?表示minicomputer,microcomputers等。

截词检索也是一种常用的检索技术,是防止漏检的有效工具,尤其在西文检索中,更是广泛应用。截断技术可以作为扩大检索范围的手段,具有方便用户、增强检索效果的特点,但一定要合理使用,否则会造成误检。

(三)位置检索

位置检索也叫临近检索。文献记录中词语的相对次序或位置不同,所表达的意思可能不同,而同样一个检索表达式中词语的相对次序不同,其表达的检索意图也不一样。布尔逻辑运算符有时难以表达某些检索课题确切的提问要求。字段限制检索虽能使检索结果在一定程度上进一步满足提问要求,但无法对检索词之间的相对位置进行限制。位置算符检索是用一些特定的算符(位置算符)来表达检索词与检索词之间的临近关系,并且可以不依赖主题词表而直接使用自由词进行检索的技术方法。

按照两个检索出现的顺序相距离,可以有多种位置算符。而且对同一位置算符,检索系统不同,规定的位置算符也不同。以美国DIALOG检索系统使用的位置算符为例,介绍如下。

1(1)“(W)”算符

“W”含义为“with”。这个算符表示其两侧的检索词必须紧密相连,除空格和标点符号外,不得插入其他词或字母,两词的词序不可以颠倒。“(W)”算符还可以使用其简略形式“()”。例如,检索式为“communication (W)satellite”时,系统只检索含有“communication satellite”词组的记录。

2(2)“(nw)”算符

“(nw)”中的“w”的含义为“nWord”,表示此算符两侧的检索词必须按此前后邻接的顺序排列,顺序不可颠倒,而且检索词之间不允许有其他的词或字母,但允许有空格或连字符号。例如:laster (1W) print课检索出包含“laser printer”、“ laster color printer”和“ laster and printer”的记录。

3(3)“(N)”算符

“(N)”中的“N”的含义为“near”.这个算符表示其两侧的检索词必须紧密相连,除空格和标点符号外,不得插入其他词或字母,两词的词序可以颠倒。

4(4)“(nN)”算符

“(nN)”表示允许两词间插入最多为n个其他词,包括实词和系统禁用词。

5(5)“(F)”算符

“(F)”中的“F”的含义为“field”。这个算符表示其两侧的检索词必须在同一字段(例如同在题目字段或文摘字段)中出现,词序不限,中间可插任意检索词项。

6(6)“(S)”算符

“(S)”中的“S”算符是“Sub-field/sentence”的缩写,表示在此运算符两侧的检索词只要出现在记录的同一个子字段内(例如,在文摘中的一个句子就是一个子字段),此信息即被命中。要求被连接的检索词必须同时出现在记录的同一句子(同一子字段)中,不限制它们在此子字段中的相对次序,中间插入词的数量也不限。例如“high (W) strengh (S)steel”表示只要在同一句子中检索出含有“high strengh 和steel”形式的均为命中记录。

4.文献整理:选择你认为相关度最高的10篇文献,做出文摘。(20分)

[1]范福康,丘泰. 功能陶瓷现状与发展动向[J]. 硅酸盐通报,1995,04:29-36

【摘要】本文重点论述了功能陶瓷材料,原料粉体、工艺与装备、元器件市场的现状及其发展趋势。指出了功能陶瓷在现代科技领域中具有重要意义及广阔的应用前景。

[2]张越. 功能陶瓷材料概述[J]. 现代商贸工业,2011,13:279.

【摘要】功能陶瓷由于其在电、磁、声、光、热、力等方面优异的性能,广泛应用于电子电力、汽车、计算机、通讯等领域,在科学技术发展和实际生产生活中发挥着越来越重要的作用。主要阐述了功能陶瓷电学、光学、磁学、声学、力学等基本性质,并介绍了功能陶瓷的种类和应用以及未来发展趋势。

[3]杨秀凯,千学著.电子功能陶瓷材料的应用及发展[J].中国电子商情,2003,Z1:33-35+45. 【摘要】电子功能陶瓷材料,是指在微电子、光电子信息和自动化技术以及生物医学、能源和环保工程等基础产品领域中所用的陶瓷材料。它具有独特的声、光、热、电磁等物理特性和生物、化学以及适当的力学等特性,在相应的工程和技术中起关键作用。

[4]叶超群,徐政,严彪.电子陶瓷材料介电功能应用研究现状与前瞻[J].江苏陶瓷,2004,02:15-19.

【摘要】电子陶瓷如压电陶瓷、铁电陶瓷等作为一种广泛采用的敏感材料广泛应用于光电子等领域,本文对其当前应用的现状进行了回顾,介绍了压电陶瓷在超声马达、汽车陶瓷传感器、压电振动陀螺仪、压电陶瓷微位移器、扫描显微镜等中的应用,介绍了铁电陶瓷在微波通讯中的应用,并对未来的趋势提出了展望。

[5]石成利,刘国.电子陶瓷材料的研究应用现状及其发展趋势[J].陶瓷,2008,03:11-16. 【摘要】概括了电子陶瓷材料的研究与应用现状,详细介绍了主要电子陶瓷的研究热点。根据目前信息技术的发展状况及应用需求,指出了电子陶瓷材料及其生产工艺的研究动向和开发趋势。

[6]郝俊杰,李龙土,王晓慧,桂治轮.无铅压电陶瓷材料研究现状[J].硅酸盐学报,2004,02:189-195.

【摘要】随着人们环保意识的增强,无铅压电陶瓷材料的研究和应用已日益引起人们的关注。文中综合介绍了铋层状材料和钛酸铋钠基无铅材料的压电特性,总结了各种添加剂对其压电性能的影响机理和规律,介绍了当前以各种工艺对其微观结构和压电性能改进的研究成果,并对2种材料的应用前景进行了展望。

[7]雷淑梅,匡同春,白晓军,成晓玲,向雄志,谢致微,叶永权.压电陶瓷材料的研究现状与发展趋势[J].佛山陶瓷,2005,03:36-39.

【摘要】本文主要概述了国内外关于压电陶瓷材料的发展历史进程和研究现状,探讨了其发展趋势和应用前景;指出了现代压电陶瓷材料正在向着复合化、薄膜化、无铅化及纳米化方向发展,应用前景广阔,是一种极有发展潜力的材料。

[8]王震平,李国祥.无铅压电陶瓷材料的研究现状[J].内蒙古石油化工,2008,22:8-9.

【摘要】随着国际环保要求的提高和压电陶瓷应用领域越来越广泛,无铅压电陶瓷材料的研究及生产应用已迫在眉睫。本文就目前无铅压电陶瓷材料分类及特点进行了综述,重点介绍了铌酸盐系压电陶瓷和含铋钙钛矿型压电陶瓷,并对无铅压电陶瓷材料应用前景作了展望。

[9]时刻,黄英,廖梓珺.纳米功能陶瓷的研究与应用[J].中国陶瓷,2005,01:22-25.

【摘要】综述了纳米功能陶瓷的结构、性能及其发展;介绍了纳米功能陶瓷的制备方法和最新进展;概述了纳米功能陶瓷在许多领域的应用状况和前景;讨论了目前纳米功能陶瓷的发展方向。

10]刘平,戴文新,邵宇,林华香,郑华荣,付贤智.光催化功能陶瓷及其环保作用研究[A].中国硅酸盐学会(The Chinese Ceramic Society).中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C].中国硅酸盐学会(The Chinese Ceramic Society):,2003:1.

【摘要】本研究制备了表面镀有光催化剂薄膜的光催化陶瓷 ,并利用XRD、色谱、原位红外光谱和分光光度计等研究了其光催化降解油酸、乙烯、SO2 、NOx 和灭菌的特性 .结果表明 ,通过控制制备条件得到的光催化陶瓷具有较强的降解有机污染物、去除无机有害气体和灭菌等功能 .光催化功能陶瓷对乙烯、油酸、SO2和NOx的降解率达到95%~100%。

5.根据对检索结果的阅读研究撰写综述(40分,其中文后参考文献格式占5分)

功能陶瓷材料的应用研究综述

摘要:功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料,各国在基础与应用研究以及工程化方面,均给予了特殊重视,特别是在信息、国防、现代交通与能源产业中均将其置于重要地位。在现代科技领域中具有重要意义及广阔的应用前景。[1]根据功能陶瓷材料的应用前景,本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围,市场的开发应用现状和开发应用新领域,以及正在研发的高性能陶瓷材料;同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。

关键词:功能陶瓷材料;应用;趋势

引言:功能陶瓷是以电、磁、声、光、热和力学等信息的转换、耦合、存储和检测为主要特征的介质材料,主要包括铁电、压电、介电、热释电和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。它是电子信息、集成电路、移动通信和能源开发等现代高新技术领域的重要基础材料。功能陶瓷及其新型电子元器件对信息产业的发展和综合国力的增强具有重要的战略意义。

功能陶瓷材料种类繁多,用途广泛,主要包括铁电、压电、介电、热释电、半导体、电光和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。它是电子信息、集成电路、移动通信、能源技术和国防军工等现代高新技术领域的重要基础材料

1.功能陶瓷材料的应用

功能陶瓷是新材料的一个组成部分,张越[2]认为:它在国民经济中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金、石油化工和生物等各方面都有广阔的应用,以成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料。在国防现代化建设中,武器装备的发展也离不开特种陶瓷材料。随着我国国民经济的高速发展,工业技术水平的不断提高,人民生活的不断改善以及国防现代化的需要,迫切地需要大量的特种陶瓷产品,应用市场十分广阔。石油化工行业需要大量的耐磨耐腐蚀的陶瓷部件,如球阀、缸套等。纺织行业需要大量的耐磨陶瓷件,如陶瓷剪刀、导丝轮等。国防工业需要的具有特殊性能的陶瓷材料,如防弹装甲陶瓷,耐射照高温轻质隔

热材料,航空航天用的反射镜陶瓷材料,激光器用的聚光腔陶瓷材料,红外吸收、红外发射。

功能陶瓷材料已经在很多领域,特别是诸多高技术领域获得关键性的应用,在航空航天、国防及民用等高技术领域具有广泛且不可替代的作用。功能陶瓷主要是利用其上述功能特性,广泛应用于国防、航空航天、机械、化工建筑等领域的绝缘子,集成电路的基片、电容器、压电和铁电及敏感元件等,已成为四大类材料(金属、陶瓷、高分子和复合材料)之一。主要的材料有BaTiO。、ZnO、Ph)O。、AIN、ZrO 等。陶瓷粉料是发展高性能陶瓷的基础材料,是高性能陶瓷的重要组成部分,对特种陶瓷的发展起着十分重要的作用。

2.四类功能陶瓷材料及其研究进展

利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多,用途各异。例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料。

大名鼎鼎的超导陶瓷材料就是功能陶瓷的杰出代表。1987年美国科学家发现钇钡

铜氧陶瓷在98K时具有超导性能,为超导材料的实用化开辟了道路,成为人类超导研究历程的重要里程碑。压电陶瓷:在力的作用下表面就会带电,反之若给它通电它就会发生机械变形。电容器陶瓷能储存大量的电能,目前全世界每年生产的陶瓷电容器达百亿支,在计算机中完成记忆功能。而敏感陶瓷的电性能随湿、热、光、力等外界条件的变化而产生敏感效应:热敏陶瓷可感知微小的湿度变化,用于测温、控温;而气敏陶瓷制成的气敏元件能对易燃、易爆、有毒、有害气体进行监测、控制、报警和空气调节;而用光敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控制,进行自动送料、自动曝光、和自动记数。磁性陶瓷是部分重要的信息记录材料。

2.1导电陶瓷

导电陶瓷具有良好的导电性能,而且能耐高温,是磁流体发电装置中集电极的关键材料。半导体陶瓷指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料。与单晶半导体不同的是,半导体陶瓷存在大量晶界,晶粒的半导体化是在烧结工艺过程中完成的.因此具有丰富的材料微结构状态多样的工艺条件,特别适用于作为敏感材料。除半导体晶界层陶瓷电容器外,目前已使用的敏感材料,主要有热敏材料、电压敏材料、光敏材料、气敏材料、湿敏

材料等。[3]如PTC(positive temperature coemcient的缩写)材料在国内无论是基础理论研究还是工业生产规模都有长足进步,其应用范围已渗透到航天、航空、航海、无线通讯、有线通讯、电子工业和民用电器等各个领域。[4]而铬酸镧(La—CrO )是一种钙钛矿型(~/BO )复合氧化物,具有很高的熔点(2490℃),它在掺杂Ca、sr和Mg等二价碱土金属后具有很多特殊的性质。在高温发热材料、固体氧化物燃料电池连接材料、催化剂、NTC热敏电阻等方面都得到广泛的应用[5]。高温超导陶瓷指相对金属而言具有较高超导温度的功能陶瓷材料。从20世纪8O年代对超导陶瓷的研究有重大突破以来,对高温超导陶瓷材料的研究及应用就倍受关注。目前高温超导材料的应用正朝着大电流应用、电子学应用、抗磁性等方面发展。[4]

2.2压电陶瓷

压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心,因而具有压电效应,即具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能[6]。压电陶瓷材料具有成本低、换能效率高、加工成型方便等优点,常用于制作压电器材、滤波器、谐振器和变压器等。常用的压电元件:传感器、气体点火器、警器、音响设备、医疗诊断设备及通讯等。[7]通常的压电材料是PZrf.新型的压电陶瓷材料

主要有高灵敏、高稳定压电陶瓷材料,电致伸缩陶瓷材料、热释电陶瓷材料等。[8]压电陶瓷作为电、力、热、光敏感材料,在超声换能、传感器、无损检测和通讯技术等领域已获得了广泛的应用。

2.3纳米功能陶瓷

纳米功能陶瓷是指通过有效的分散、复合而使异质相纳米颗粒均匀、弥散地保留于陶瓷基质结构中而得到的复合材料,当其具有某种特殊功能时便称之为纳米功能陶瓷。纳米功能陶瓷的性能是和其特殊的微观结构相对应的,它的性能不仅取决于纳米材料本身的特性,还取决于纳米材料的物质结构和显微结构。张锐等人采用多模微波烧结系统和常压烧结,对A1,O 一ZrO,复合陶瓷材料(ZTA)的基本性能进行研究,发现与常压烧结相比,微波烧结可以提高z T A纳米功能陶瓷的密度、强度和韧性,使其结构均匀,耐磨性得到提高。[9]在常压烧结的样品中,存在着异常长大的颗粒和一定的气孔,且颗粒分布得不均匀,而微波烧结的样品中,晶粒较小,且分布得均匀。

2.4光催化功能陶瓷

先制备钛酸溶胶和掺入Fe*的钛酸溶胶,用溶胶一凝胶法分别将它们负载于炻器管和矩形蜂窝陶体上,再用程序升温法煅烧得到纳米TiO,光催化功能陶瓷。经扫描电镜(SEM)测定炻器载体上负载的光催化膜厚度为300~400nm,TiO,的粒径为1520nm。将光催化炻器管用于模拟苯酚废水和某地表水的处理试验,在紫外光强一定、流速为40ml/min条件下的结果表明无论掺Fe3+与否的TiO 光催化炻器管都有净化效果。其中以掺Fe3+最好,苯酚去除率为70.3%,灭菌率亦能达到99.5%。将光催化蜂窝陶瓷体用于净化空气试验时,在紫外光强、循环风量一定的条件下,其净化效果也是以掺Fe3+的TiO,最好。[10]

3. 功能陶瓷发展的趋势

当前功能陶瓷发展的趋势可以归纳为以下几个特点:复合化,多功能化,低维化,智能化和设计、材料、工艺一体化。单~材料的特性和功能往往难以满足新技术对材料综合性能的要求,材料复合化技术可以通过加和效应与耦合乘积效应开发出原材料并不存在的新的功能效应,或获得远高于单一材料的综合功能效应。最近提出的梯度功能材料也可看作一类特殊的复合材料。功能性与结构性结合的材料,或者具有多种良好功能性的材料,为提高产品的性能和可靠性,促使产品向薄、轻、小发展等方面提供了基础。当材料的特征尺寸小到纳

米级,由于量子效应和表面效应十分显著,可能产生独特的电、磁、光、热等物理和化学特性,功能陶瓷进入纳米技术领域是研究的热点之一,如铁电薄和超细粉体的制备等。智能材料是功能陶瓷发展的更高阶段,它是人类社会的需求和现代科学技术发展的必然结果。

目前世界各国功能材料的研究极为活跃,充满了机遇和挑战,新技术、新专利层出不穷。发达国家企图通过知识产权的形式在特种功能材料领域形成技术垄断,并试图占领中国广阔的市场,这种态势已引起我国的高度重视。近年来,我国在新型稀土永磁、生物医用、生态环境材料、催化材料与技术等领域加强了专利保护。但是,我们应该看到,我国目前功能材料的创新性研究不够,申报的专利数,尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足,有待改进和发展。

参考文献:

[1]范福康,丘泰. 功能陶瓷现状与发展动向[J]. 硅酸盐通报,1995,04:29-36

[2]张越. 功能陶瓷材料概述[J]. 现代商贸工业,2011,13:279.

[3]杨秀凯,千学著.电子功能陶瓷材料的应用及发展[J].中国电子商情,2003,Z1:33-35+45.

[4]叶超群,徐政,严彪.电子陶瓷材料介电功能应用研究现状与前瞻[J].江苏陶瓷,2004,02:15-19.

[5]石成利,刘国.电子陶瓷材料的研究应用现状及其发展趋势[J].陶瓷,2008,03:11-16.

[6]郝俊杰,李龙土,王晓慧,桂治轮.无铅压电陶瓷材料研究现状[J].硅酸盐学报,2004,02:189-195.

[7]雷淑梅,匡同春,白晓军,成晓玲,向雄志,谢致微,叶永权.压电陶瓷材料的研究现状与发展趋势[J].佛山陶瓷,2005,03:36-39.

[8]王震平,李国祥.无铅压电陶瓷材料的研究现状[J].内蒙古石油化工,2008,22:8-9.

[9]时刻,黄英,廖梓珺.纳米功能陶瓷的研究与应用[J].中国陶瓷,2005,01:22-25.

10]刘平,戴文新,邵宇,林华香,郑华荣,付贤智.光催化功能陶瓷及其环保作用研究[A].中国硅酸盐学会(The Chinese Ceramic Society).中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C].中国硅酸盐学会(The Chinese Ceramic Society):,2003:1.

新型陶瓷材料论文陶瓷装饰材料论文:电子陶瓷材料的发展现状与趋势

新型陶瓷材料论文陶瓷装饰材料论文:电子陶瓷材料的发 展现状与趋势 电子陶瓷材料的发展现状与趋势 材料学院 080201班李金霖 摘要本文对电子陶瓷系统中的绝缘质、介电质、压电质与离子导体的现状进行了综合评述。指出了电子陶瓷材料及其生产工艺的研究动向和发展趋势。 关键词电子陶瓷,材料,研究和开发 1引言 电子陶瓷材料主要指具有电磁功能的一类功能陶瓷,它具有较大的禁带宽度,可以在很宽的范围内调节其介电性能和导电性能。它以电、磁、光、热和力学等性能及其相互转换为 [1]主要特征,广泛应用于电子、通讯、自动控制等众多高科技领域。 近年来,电子陶瓷的研究和开发十分引入注目,其新材料、新工艺和新器件已在诸多方面取得了成果。 2电子陶瓷材料研究现状及其应用前景 2.1 高导热、电绝缘陶瓷 2.1.1高导热、电绝缘陶瓷的研究现状 绝缘陶瓷又称装置瓷,它具有高电绝缘性、优异的高频特性、良好的导热性以及高化学稳定性和机械强度等特性。 [2] AlN于1862年首次合成,20世纪50年代后期,随着非氧化物陶瓷受到重视,人们开始将AlN陶瓷作为一种新材料进行研究,侧重于将其作为结构材料应用。近10年来,AlN陶瓷的研究热点是提高热传导性能,应用对象是电路基板和

封装材料。最新研究通过采用有效的烧结助剂如CaO和Y0生产出了高纯度、高热导率的AlN。 23 BeO陶瓷是一种高导热率、电绝缘性能良好的材料,它对微电子集成电路的发展作出 [3]了巨大的贡献,但因其有剧毒,已逐渐被停止使用。 近30年来,由于人们的重视和工业应用的需要,高导热电绝缘陶瓷逐渐发展壮大,研究方向也有了一些变化,主要表现在: (1) 新材料的开发。一方面,在原有材料的基础上开发新的材料,如在SiC中添加 [4]2%BeO,获得SiC-BeO高导热电绝缘材料,性能优于BeO;另一方面,独立开发新材料, ,[56]正在开发中的有氮氧化硅(SiON)、SiC纤维、氮化硅系列纤维等。 22 (2) 除原料配方外,成形和烧成工艺研究也取得了较大的进展。1966年Bergmann和Barrington提出了陶瓷粉末的冲击波活化烧结新工艺的概念。在成形工艺上,20世纪90年代开发出两种泥浆原位凝固的成形工艺:凝胶浇注和直接凝聚浇注工艺。在国外的一些实验室已成功地利用这两种工艺制备出形状复杂的氧化铝、氮化硅、碳化硅等制品。 (3) 近年来,针对高导热电绝缘陶瓷制备成本高的问题,一些科技工作者着重研究如何降低制造成本,以期改变应用落后的现状。 2.1.2高导热、电绝缘陶瓷的应用前景 高导热、电绝缘陶瓷具备优良的综合性能,在多方面都有着广泛的应用前景,如高温结构材料、金属熔液的浴槽、电解槽衬里、熔融盐类容器、金属基复合材料增强体和主动装甲材料等。尤其是其导热性良好、电导率低、介电常数和介电损耗

功能陶瓷材料研究进展综述

功能陶瓷材料的应用 研究 姓名:刘军堂___________ 学号: 23122837________ 班级: 机械1201_________ 任课老师:张志坚__________

功能陶瓷材料的应用研究 1.选择一个课题进行相关检索,要求对课题作简要分析,并在分析的基础上确定检索词,准确描述检索过程。(10分)(可选择其他课程中以论文方式考核的科目,如无此类题目,可自选或用备选题目) 功能陶瓷 功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料,各国在基础与应用研究以及工程化方面,均给予了特殊重视,特别是在信息、国防、现代交通与能源产业中均将其置于重要地位。根据功能陶瓷材料的应用前景,本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围,市场的开发应用现状和开发应用新领域,以及正在研发的高性能陶瓷材料;同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。 关键词:功能陶瓷材料;应用现状;趋势 检索过程 第一步:进入“中国知网”主页,网址是“https://www.360docs.net/doc/0016075035.html, 第三步:登录成功后会进入操作界面, 第四步:选择要检索的文献数据库。在操作界面上,中国知网将其文献分成了不同的库,我们根据自己的文献范围属性进行选择。 第五步:检索参数设置。在操作界面的上部,有搜索参数设置对话框。最好逐一填写。(1)检索项,系统对文献进行了检索编码,每一个文献都有一一对应的编码,一个编码就是一种检索项。点击检索项框右边的向下箭头,就能弹出所有检索项,选中一个就好。(2)检索词,填入要求系统搜索的内容。没有明确严格要求,不一定是词语。但是需要考虑到它应当与你选中的检索项相一致。如检索项用了“关键词”,就不能用一个长句等作检索词了。(3)文献时间选择,根据文献可能出现的年代,点击对话框右边的小三角就可以选了。需要说明的是,中国知网建立时间是1994年,所以1994年及其后的数据才是最全的。现在他们在逐渐补充1994年以前的文献数据,但是,全面性可能要差些。(4)排序,提示系统将找到的文献按什么顺序呈现。(5)匹配,即要求系统按自己的检索要求进行哪种精确程度的检索。如果你确定你的文献参数,那么选择“精确”,如果不确定,就选择“模糊”。 第六步:点击“搜索”就完成了第一阶段的操作了。然后就进入检索结果呈现的界面:中国知网2.rar(点击打开查看),中国知网的结果呈现表中,对文献的基本信息:文献题目、文献的载体、发表时间及在中国知网中的收藏库名进行了说明。

关于材料导论的论文范文

篇一:关于材料导论的论文范文 虽然我已经进大材料专业两个多月,却由于种种原因,不能对材料这门基础学科有清楚的认识,甚至对于别人问我材料是干什么的,我也是尴尬地不能回答。在这10来次的课程中,我终于进一步认识到了材料学科的优势和发展前景,对于自己的未来也有了更多自信和期许。 材料共分为金属材料,无机非金属材料和高分子材料三大类。在这些课程中,教授们着重强调了无机非金属材料中的陶瓷材料。以前,我总认为陶瓷无非就是瓷碗,花瓶之类,却没想到它还会有那么多的化学特性和功能。实际上,陶瓷是瓷器和陶器的统称,它采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成,是典型的硅酸盐材料,主要组成元素是硅、铝、氧,这三种元素占地壳元素总量的90%,普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。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的绝缘器件。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。此外,它在防辐射方面也发挥着至关重要的作用在所有的材料中,最令我感兴趣的是功能材料。功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。 其中,太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点。随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大,石油的枯竭几乎像一个咒语,给人类带来了不安。各国都开始力推可再生能源,其中开发和利用太阳能已成为可再生能源中最炙热的“新宠”,太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能资源丰富,而且免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。正是因为这些优点,太阳能光伏产业才蓬勃发展起来。相信在未来,太阳能电池会发挥越来越重要的作用。 尽管我国非常重视功能材料的发展取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果,在国际上占有了一席之地,却依旧和发达国家存在着、较大的差距。因此发达国家企图通过功能材料领域形成技术垄断,并试图占领中国广阔的市场。例如,高铁的一些关键材料还需从国外进口,每年都得花高达千亿的资金去购买这些材料,还必须满足他们各种要求,这对拥有万千专家学者的中国来说,这不能不说是一种悲哀。特别是我国国防用关键特种功能材料是不可能依靠进口来解决的,必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、激光武器等,都离不开功能材料的支撑。 如何在毕业后成为一位优秀的材料人,这是我们每个人都需要思考的问题,未来充满着未知,这一切都有待于我们的努力。首先,我们要有勤勉、认真、踏实的学习作风,我们所学的基础课程都是很朴实无华的内容,这就要求我们能静下心来,从一砖一瓦打基础做起,不可心浮气躁。其次,我们需要动手实验的实 践能力,任何的成果都要依靠理论和实验,用实验来验证理论,这就要求我们要有一定的动手能力,对于实验的操作、各种仪器的使用要有相当的了解。而且我们一定要有举一反三的创新能力,我们的目标就是在于如何研发出不同于前人的材料,制作新工艺和新方法,这样人类才能更好地利用科学来造福众生,才能使我们的世界越来越丰富多彩。另外,我们还要学习一定的软件知识。课上,老师教我们如何用软件来模拟物质结构,引起了我们极大的兴趣,如果我们将想要在材料方面大展身手,软件将是我们研究学习不可或缺的帮手。

新型陶瓷材料论文陶瓷装饰材料论文:电子陶瓷材料的发展现状与趋势

电子陶瓷材料的发展现状与趋势 材料学院080201班李金霖 摘要本文对电子陶瓷系统中的绝缘质、介电质、压电质与离子导体的现状进行了综合评述。指出了电子陶瓷材料及其生产工艺的研究动向和发展趋势。 关键词电子陶瓷,材料,研究和开发 1引言 电子陶瓷材料主要指具有电磁功能的一类功能陶瓷,它具有较大的禁带宽度,可以在很宽的范围内调节其介电性能和导电性能。它以电、磁、光、热和力学等性能及其相互转换为主要特征,广泛应用于电子、通讯、自动控制等众多高科技领域[1]。 近年来,电子陶瓷的研究和开发十分引入注目,其新材料、新工艺和新器件已在诸多方面取得了成果。 2电子陶瓷材料研究现状及其应用前景 2.1 高导热、电绝缘陶瓷 2.1.1高导热、电绝缘陶瓷的研究现状 绝缘陶瓷又称装置瓷,它具有高电绝缘性、优异的高频特性、良好的导热性以及高化学稳定性和机械强度等特性。 AlN于1862年首次合成[2],20世纪50年代后期,随着非氧化物陶瓷受到重视,人们开始将AlN陶瓷作为一种新材料进行研究,侧重于将其作为结构材料应用。近10年来,AlN 陶瓷的研究热点是提高热传导性能,应用对象是电路基板和封装材料。最新研究通过采用有效的烧结助剂如CaO和Y203生产出了高纯度、高热导率的AlN。 BeO陶瓷是一种高导热率、电绝缘性能良好的材料,它对微电子集成电路的发展作出了巨大的贡献,但因其有剧毒,已逐渐被停止使用[3]。 近30年来,由于人们的重视和工业应用的需要,高导热电绝缘陶瓷逐渐发展壮大,研究方向也有了一些变化,主要表现在: (1) 新材料的开发。一方面,在原有材料的基础上开发新的材料,如在SiC中添加 2%BeO,获得SiC-BeO高导热电绝缘材料,性能优于BeO[4];另一方面,独立开发新材料,正在开发中的有氮氧化硅(Si2ON2)、SiC纤维、氮化硅系列纤维等[5~6]。 (2)除原料配方外,成形和烧成工艺研究也取得了较大的进展。1966年Bergmann 和Barrington提出了陶瓷粉末的冲击波活化烧结新工艺的概念。在成形工艺上,20世纪90年代开发出两种泥浆原位凝固的成形工艺:凝胶浇注和直接凝聚浇注工艺。在国外的一些实验室已成功地利用这两种工艺制备出形状复杂的氧化铝、氮化硅、碳化硅等制品。 (3) 近年来,针对高导热电绝缘陶瓷制备成本高的问题,一些科技工作者着重研究如何降低制造成本,以期改变应用落后的现状。 2.1.2高导热、电绝缘陶瓷的应用前景 高导热、电绝缘陶瓷具备优良的综合性能,在多方面都有着广泛的应用前景,如高温结构材料、金属熔液的浴槽、电解槽衬里、熔融盐类容器、金属基复合材料增强体和主动装甲材料等。尤其是其导热性良好、电导率低、介电常数和介电损耗低等特性,使其成为高密度集成电路基板和封装的理想材料。同时也可用作电子器件的封装材料、散热片以及高温炉的发热件等。

现代陶瓷研究进展

材料与化工学院 2012级材料科学与工程二班 课程作业:无机非金属材料工艺学学生姓名:刘健 学生学号: 授课老师:

目录 1.传统陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.新型陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.1生物陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------4 2.1.1生物陶瓷研究背景------------------------------------------------------------------------------4 2.1.2生物陶瓷研究的一些成果---------------------------------------------------------------------4 2.1.3生物陶瓷在国外的研究动态和发展趋势-------------------------------------------------4 2.1.4我国生物陶瓷材料研究设想与展望--------------------------------------------------------5 2.2高温压电陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------------5 2.2.1改性钛酸铅压电陶瓷----------------------------------------------------------------------------5 2.2.2 PZT基多元系压电陶瓷--------------------------------------------------------------------------6 2.3超级亲水易洁陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------6 2.4热障涂层陶瓷材料--------------------------------------------------------------------------------------7 2.4.1几类热障陶瓷涂料研究近况-------------------------------------------------------------------7 2.4.1.1氧化物稳定的ZrO2---------------------------------------------------------------------------7 2.4.1.2焦绿石或萤石结构A2B2O7陶瓷----------------------------------------------------------7 2.4.2需要达到的目标------------------------------------------------------------------------------------8 3.结语----------------------------------------------------------------------------------------------------------------8

陶瓷材料论文

湖南科技大学专业课程论文 论文题目:对介电功能陶瓷性能的研究 学生姓名:付国良 学院:机电工程学院 专业班级:09级金属材料工程二班 学号:0903050201 指导教师:徐红梅 2011年12月20日

对介电功能陶瓷性能的研究 付国良 (09级金属材料工程二班学号:093050201) 【摘要】随着材料科学技术的飞速发展,电功能陶瓷材料的低位变得日益重要,其特性方面发挥的优越性是其他材料不可代替的。电功能材料作为一种精细陶瓷,采用高度精选的原料,通过精密调配的化学组成和严格控制的制造工艺合成的陶瓷材料。近年来,电子元件随科技发展和市场需求不断向片式化、小型化、多功能化等趋势发展,其中,片式化是小型化、多功能化发展的基础。因此,片式化材料和器件的研究成为热点。在片式化多层结构中,为了使用银、铜内电极,降低元件制作成本,低温共烧陶瓷技术成为近年来兴起的一种令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术。从介电材料的低温烧结和掺杂改性入手,通过调节成型压力,成型方式,叠层结构,以及采用零收缩技术,零收缩差技术,加入中间层等工艺技术和结构的改变,来研究层状共烧体的收缩率匹配,界面反应,界面扩散和介电性能,最终解决两种材料之间的共烧兼容问题,获得可低温烧结的无翘曲变形,无开裂等缺陷且界面结合良好的叠层共烧体。介电陶瓷和绝缘陶瓷在本质上属于同一类陶瓷,但是与绝缘陶瓷不同的是,主要利用介电性能的陶瓷称为介电陶瓷或者说,介电陶瓷是通过控制陶瓷的介电性质,使之具有较高的介电常数、较低的介质损耗和适当的介电常数温度系数的一类陶瓷。 【关键词】陶瓷功能系数介电 【引言】介电陶瓷对人类的生活影响涉及方方面面,但是人类对功能陶瓷的利用在一些方面的利用还是个空白,我设想如果我们把介电陶瓷用在谐振器、耦合器、滤波器、电容器、半导体、变压器等生活电器中时,这些电器将在工作效率和工作寿命上有很大的提高。为了加强对介电功能陶瓷的功能的广泛利用,我对介电功能陶瓷材料的介电特性做了深入研究。通过对材料性质的分析,我采用实验分析法,设计了周密的实验方案,同时我对介电功能陶瓷的理论基础做了研究设想,设计了研究方法和实验设计。如果电功能陶瓷得到很好的利用,我们的电器和各种电子设备间的工作效率将大大提高,设备制造成本也将大大降低。所以,研究介电功能陶瓷有很深远的意义。 【正文】 一、节电功能陶瓷的定义。 陶瓷材料特有的高强度、耐热性、稳定性等特点,被人们普遍看好用作集成电路板的制造材料。目前作为集成电路基板的陶瓷材料主要有氧化铝、氧化铍、碳化硅及氮化铝等,其中以氧化铝应用最为普遍。

陶瓷基复合材料论文 (1)

陶瓷基复合材料在航天领域的应用 概念:陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,处于应力状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合,则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。 一、陶瓷基复合材料增强体 用于复合材料的增强体品种很多,根据复合材料的性能要求,主要分为以下几种 纤维类增强体 纤维类增强体有连续长纤维和短纤维。连续长纤维的连续长度均超过数百。纤维性能有方向性,一般沿轴向均有很高的强度和弹性模量。 颗粒类增强体 颗粒类增强体主要是一些具有高强度、高模量。耐热、耐磨。耐高温的陶瓷等无机非金属颗粒,主要有碳化硅、氧化铝、碳化钛、石墨。细金刚石、高岭土、滑石、碳酸钙等。主要还有一些金属和聚合物颗粒类增强体,后者主要有热塑性树脂粉末 晶须类增强体

晶须是在人工条件下制造出的细小单晶,一般呈棒状,其直径为~1微米,长度为几十微米,由于其具有细小组织结构,缺陷少,具有很高的强度和模量。 金属丝 用于复合材料的高强福、高模量金属丝增强物主要有铍丝、钢丝、不锈钢丝和钨丝等,金属丝一般用于金属基复合材料和水泥基复合材料的增强,但前者比较多见。 片状物增强体 用于复合材料的片状增强物主要是陶瓷薄片。将陶瓷薄片叠压起来形成的陶瓷复合材料具有很高的韧性。 二、陶瓷基的界面及强韧化理论 陶瓷基复合材料(CMC)具有高强度、高硬度、高弹性模量、热化学稳定性等优异性能,被认为是推重比10以上航空发动机的理想耐高温结构材料。界面作为陶瓷基复合材料重要的组成相,其细观结构、力学性能和失效规律直接影响到复合材料的整体力学性能,因此研究界面特性对陶瓷基复合材料力学性能 的影响具有重要的意义。 界面的粘结形式 (1)机械结合(2)化学结合 陶瓷基复合材料往往在高温下制备,由于增强体与基体的原子扩散,在界面上更易形成固溶体和化合物。此时其界面是具有一定厚度的反应区,它与基体和增强体都能较好的

特种陶瓷材料的研究进展[1]

文章编号:1006-2874(2010)05-0071-04 特种陶瓷材料的研究进展 葛伟青 (唐山学院,唐山:063000) 中图分类号:TQ174.75文献标识码:A 特种陶瓷也称为先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷,突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料,有时还可以与金属进行复合形成陶瓷金属复合材料,是一种采用现代材料工艺制备的、具有独特和优异性能的陶瓷材料。已成为现代高性能复合材料的一个研究热点。特种陶瓷于二十世纪发展起来,在近二、三十年内,新产品不断涌现,在现代工业技术,特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。许多科学家预言:特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中,必将占据十分重要的地位。 特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能,可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。一些经济发达国家,特别是日本、美国和西欧国家,为了加速新技术革命,为新型产业的发展奠定物质基础,投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷,因此,特种陶瓷的发展十分迅速,在技术上也有很大突破。 1概述 特种陶瓷通常包括结构陶瓷、功能陶瓷(电子陶瓷)和生物陶瓷等.结构陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨、耐高温、耐腐蚀等特性,功能陶瓷具有导电、半导性、绝缘、压电、透光、光电、电光、声光、磁光等性能,生物陶瓷具有医疗(人工关节.骨、牙齿等)和催化等功能,在现代工业技术,特别是在高新技术领域中的地位日趋重要。 中国科学院上海硅酸盐研究所所长罗宏杰在佛山市加快发展特种陶瓷推介会上发言说,特种陶瓷具备传统陶瓷不具备的多种特性,消耗低、利润高,应用前景十分广阔。预计2010年全国的市场规模将达到400亿元。世界的市场规模将达到1500亿美元。中国经济的高速发展,将为特种陶瓷制造业提供广阔的市场与发展空间。 目前,高温结构陶瓷研究的主要目标仍然是燃气轮机、活塞发动机和磁流体发电机用的材料。高温结构陶瓷的应用在汽车、飞机、火箭等领域获得了成功。福特公司研制的汽车用轮机的机头、定子和叶轮都是用氮化硅制作的,热交换器是用蜂窝状结构的结晶化玻璃制成的。超音速飞机发动机和火箭燃烧室内壁、隔热衬层等高温部位都利用到了陶瓷材料。美国研制成功了AGT100和AGT101型全陶瓷汽车发动机,其进口温度分别达到了1290℃和1370℃,比超合金高200 ~260℃。 2粉末制备技术进展情况 目前最引人注目的粉末制备技术是超高温技术。利用超高温技术可廉价地研制特种陶瓷。 超高温技术具有如下优点:能生产出用以往方法所不能生产的物质,能够获得纯度极高的物质,生产率会大幅度提高,可使作业程序简化、易行。目前,在超高温技术方面居领先地位的是日本。此外,溶解法制备粉末、化学气相沉积法制备陶瓷粉末、溶胶-凝胶法生产莫来石超细粉末以及等离子体气相反应法等也引起了人们的关注。 3特种陶瓷成形方法及特点 3.1干法成型 干法成型包括钢模压制成型、等静压成型、超高压成型、粉末电磁成型等方法。 3.1.1钢模压制成型(干压法) 将含有少量增塑剂、具有一定粒度配比的陶瓷粉末放在金属模内,在压机上受压,使之密实成型。钢模压制的优点是易于实现自动化,所以在工业生产中得到较大的应用。 3.1.2等静压成型 等静压成型是通过施加各项同性压力而使粉料一边压缩一边成型的方法。等静压力可达300MPa左右。在常温下成型时称为冷等静压成型,在几百摄氏度到2000℃温区内成型时称为热等静压成型。等静压有两种方式:干袋法和湿袋法。湿袋法是将粉末或颗粒密封于成型橡胶模型内,置于高压容器 收稿日期:2010-04-15 通讯联系人:葛伟青,E-mail:hbtsgwq@https://www.360docs.net/doc/0016075035.html, CHINACERAMICINDUSTRYOct.2010Vol.17,No.5 中国陶瓷工业 2010年10月第17卷第5期

陶瓷简介

陶瓷 陶瓷是陶器和瓷器的总称。人早在约公元前8000年前的新石器时代就发明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。陶瓷材料一般硬度较高,但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用上,在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性,常温遇水可塑,微干可雕,全干可磨;烧至700度可成陶器能装水;烧至1230度则瓷化,可几乎完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性,在今日文化科技中有各种创意的应用。 陶瓷英文Ceramic(或者China);陶瓷拼音Táocí;陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。以前人们把用陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品称作陶瓷,陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼,成形,煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等),因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业,同属于“硅酸盐工业”的范畴。陶瓷的主要产区为景德镇、醴陵、高安、丰城、萍乡、黎川、佛山、潮州、德化、淄博、北流等地。 早在欧洲掌握制瓷技术之前一千多年,中国已能制造出相当精美的瓷器。从我国陶瓷发展史来看,一般是把“陶瓷”这个名词一分为二,为陶和瓷两大类。中国传统陶瓷的发展,经历过一个相当漫长的历史时期,种类繁杂,工艺特殊,所以,对中国传统陶瓷的分类除考虑技术上的硬性指标外,还需要综合考虑历来传统的习惯分类方法,结合古今科技认识上的变化,才能更为有效地得出归类结论。 作为汉族传统文化之一的陶瓷文化,在民族母体中孕育、成长与发展,它以活生生的凝聚着创作者情感、带着泥土的芬芳、留存着创作者心手相应的意气的艺术形象,表现着汉族文化,叙述着一个个动听的故事,展现着广阔的社会生活画卷,记录着芸芸众生的悲欢离合,描述着民族的心理、精神和性格的发展与变化,伴随着民族的喜与悲而前行。 新石器时期彩陶中的陶塑作品,记录着先民生存的愿望。那陶塑的猪、牛、狗,模仿着打猎而来或者豢养而食的动物形象,演示着与大自然搏斗的酷烈,表达着文明的演化与发展。摩娑这些与实物逼真无二的作品,想象着先民的困惑、喜悦和奋争,那在洪荒、野蛮中奔突与呼叫的景象,撼人心魄。

lv功能陶瓷材料论文

功能陶瓷材料研究论文 苏州科技学院 化学生物与材料工程学院 材料学专业 题目:锰锌铁氧体材料的性能研究与制备 姓名:吕岩 学号: 1411093004 指导老师:钱君超

锰锌铁氧体材料的性能研究与制备 摘要:铁氧体材料是当今一种重要的磁性材料。二十世纪三十年代以来,由于该种材料固有的特性,人们对这种材料产生了浓厚的兴趣,并开展了广泛的研究。本文主要从锰锌铁氧体入手,介绍了高磁导率锰锌铁氧体的研究历史及其在信息产业发展过程中的意义和作用,同时从配方优化、烧结工艺、测试方法等方面综述了国内外的研究与发展现状。 关键词:锰锌铁氧体;高磁导率;配方;烧结工艺 Abstract:Ferrite materials is a very important magnetic materials at present.For the inherent characteristics of this materials,people had a strong interesting in it and extensive research carried out since the 1930s.This article is mainly about MnZn ferrite,introducing the background,the significance and current state of manufacturing high permeability MnZn ferrite was summed up and at the same time the investigation status about composition,sintering process and methods of analysis was reviewed. Key words:MnZn ferrite;high permeability;composition;sintering process

功能陶瓷材料概述

功能陶瓷材料概述 功能陶瓷由于其在电、磁、声、光、热、力等方面优异的性能,广泛应用于电子电力、汽车、计算机、通讯等领域,在科学技术发展和实际生产生活中发挥着越来越重要的作用。主要阐述了功能陶瓷电学、光学、磁学、声学、力学等基本性质,并介绍了功能陶瓷的种类和应用以及未来发展趋势。 标签: 功能陶瓷;性质;应用 1 前言 功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料。它有别于我们所熟知的日用陶瓷、艺术陶瓷、建筑陶瓷等,而是指在电子、微电子、光电子信息和自动化技术以及能源、环保和生物医学领域中所使用的陶瓷材料。功能陶瓷以其独特的声、光、热、电、磁等物理特性和生物、化学以及适当的力学等特性,在相应的工程和技术中发挥着关键作用,如制造电子线路中电容器用的电介质瓷,制造集成电路基片和管壳用的高频绝缘瓷等。 2 功能陶瓷基本性质 功能陶瓷是利用其对电、光、磁、声、热等物理性质所具有的特殊功能而制造出的陶瓷材料。其电学、光学、磁学、声学、热学、力学等性质是研究和运用的重点。功能陶瓷的这些性质与其组成、结构和工艺等有着密切关系。 功能陶瓷电学性质可以用电导率、介电常数、击穿电场强度和介质损耗来表示,是功能陶瓷材料很重要的基本性质之一。光学性质指其在可见光、红外光、紫外光及各种射线作用时表现出的一些性质。表征磁学性质的参数有磁导率、磁化率、磁化强度、磁感应强度等。材料在外力作用下都会发生相应的形变甚至破坏,有必要研究材料的力学性能,功能陶瓷材料也具有弹性模量、机械强度、断裂韧度等表征力学性能的参数。 3 功能陶瓷种类及其应用 功能陶瓷的发展始于20世纪30年代,经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程,目前已发展成为性能多样、品种繁多、使用广泛、市场占有份额很高的一大类先进陶瓷材料。目前已经研究比较深入并大量使用的功能陶瓷有绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷和结构陶瓷等,下面将介绍几种主要的功能陶瓷及其应用。 3.1 绝缘陶瓷

陶瓷材料的研究进展

论文 题目:陶瓷材料的研究进展 姓名: 专业:化学工程与工艺 学号: 日期:2009-6-21

陶瓷材料的研究进展 摘要:近年来,随着科学的进步,陶瓷材料越来越多的进入我们的生产和生活,并且在性能和作用上体现出出乎意料的优越性。就我所知,陶瓷材料大体上可以分为四个类型:传统工艺陶瓷,结构陶瓷,功能陶瓷和生物陶瓷。本文仅对后三种新型陶瓷材料的研究进展做一个简单综述。 关键词:结构陶瓷功能陶瓷生物陶瓷纳米技术Abstract: In recent years, along with the science progress, the ceramic material more and more entered our production and the life, and manifested the superiority unexpectedly in the performance and the function. I know, the ceramic material may divide into four types on the whole: Traditional process ceramics, structure ceramics, functional ceramic and biological ceramics. This article only makes a simple summary to the latter three kind of new ceramic material's research development. Key word: Structure ceramics,functional ceramic,biology ceramics ,nanotechnology

陶瓷材料论文:电子陶瓷材料的发展现状与趋势

陶瓷材料论文:电子陶瓷材料的发展现状与趋势 摘要本文对电子陶瓷系统中的绝缘质、介电质、压电质与离子导体的现状进行了综合评述。指出了电子陶瓷材料及其生产工艺的研究动向和发展趋势。 关键词电子陶瓷,材料,研究和开发 1引言 电子陶瓷材料主要指具有电磁功能的一类功能陶瓷,它具有较大的禁带宽度,可以在很宽的范围内调节其介电性能和导电性能。它以电、磁、光、热和力学等性能及其相互转换为主要特征,广泛应用于电子、通讯、自动控制等众多高科技领域[1]。 近年来,电子陶瓷的研究和开发十分引入注目,其新材料、新工艺和新器件已在诸多方面取得了成果。 2电子陶瓷材料研究现状及其应用前景 2.1 高导热、电绝缘陶瓷 绝缘陶瓷又称装置瓷,它具有高电绝缘性、优异的高频特性、良好的导热性以及高化学稳定性和机械强度等特性。 AlN于1862年首次合成[2],20世纪50年代后期,随着非氧化物陶瓷受到重视,人们开始将AlN陶瓷作为一种新材料进行研究,侧重于将其作为结构材料应用。近10年来,AlN 陶瓷的研究热点是提高热传导性能,应用对象是电路基板和封装材料。最新研究通过采用有效的烧结助剂如CaO和Y203生产出了高纯度、高热导率的AlN。 BeO陶瓷是一种高导热率、电绝缘性能良好的材料,它对微电子集成电路的发展作出了巨大的贡献,但因其有剧毒,已逐渐被停止使用[3]。 近30年来,由于人们的重视和工业应用的需要,高导热电绝缘陶瓷逐渐发展壮大,研究方向也有了一些变化,主要表现在: (1) 新材料的开发。一方面,在原有材料的基础上开发新的材料,如在SiC中添加 2%BeO,获得SiC-BeO高导热电绝缘材料,性能优于BeO[4];另一方面,独立开发新材料,正在开发中的有氮氧化硅(Si2ON2)、SiC纤维、氮化硅系列纤维等[5~6]。 (2)除原料配方外,成形和烧成工艺研究也取得了较大的进展。1966年Bergmann 和Barrington提出了陶瓷粉末的冲击波活化烧结新工艺的概念。在成形工艺上,20世纪90年代开发出两种泥浆原位凝固的成形工艺:凝胶浇注和直接凝聚浇注工艺。在国外的一些实验室已成功地利用这两种工艺制备出形状复杂的氧化铝、氮化硅、碳化硅等制品。 (3) 近年来,针对高导热电绝缘陶瓷制备成本高的问题,一些科技工作者着重研究如何降低制造成本,以期改变应用落后的现状。 高导热、电绝缘陶瓷具备优良的综合性能,在多方面都有着广泛的应用前景,如高温结构材料、金属熔液的浴槽、电解槽衬里、熔融盐类容器、金属基复合材料增强体和主动装甲材料等。尤其是其导热性良好、电导率低、介电常数和介电损耗低等特性,使其成为高密度集成电路基板和封装的理想材料。同时也可用作电子器件的封装材料、散热片以及高温炉的发热件等。 2.2 介电陶瓷 钛酸钡陶瓷由于具有高介电常数、良好的铁电、介电及绝缘性能,主要用于制备电容器、多层基片、各种传感器等。钛酸钡粉体的制备方法很多,其中液相合成法因具有高纯、超细、均匀等优点而倍受青睐。美国主要以草酸盐法和其它化学合成法为主[8~10];日本则主要采用350℃以下的水热法来合成[11];朱启安用氢氧化钡和偏钛酸为原料,制备了纯度高、粒径小的钛酸钡粉体,能满足电子工业对高质量钛酸钡粉体的需求。此外,以偏钛酸、氯化钡、碳

陶瓷基复合材料论文精编WORD版

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陶瓷基复合材料在航天领域的应用 概念:陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,处于应力状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合,则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。 一、陶瓷基复合材料增强体 用于复合材料的增强体品种很多,根据复合材料的性能要求,主要分为以下几种1.1纤维类增强体 纤维类增强体有连续长纤维和短纤维。连续长纤维的连续长度均超过数百。纤维性能有方向性,一般沿轴向均有很高的强度和弹性模量。 1.2颗粒类增强体 颗粒类增强体主要是一些具有高强度、高模量。耐热、耐磨。耐高温的陶瓷等无机非金属颗粒,主要有碳化硅、氧化铝、碳化钛、石墨。细金刚石、高岭土、滑石、碳酸钙等。主要还有一些金属和聚合物颗粒类增强体,后者主要有热塑性树脂粉末 1.3晶须类增强体

晶须是在人工条件下制造出的细小单晶,一般呈棒状,其直径为0.2~1微米,长度为几十微米,由于其具有细小组织结构,缺陷少,具有很高的强度和模量。 1.4金属丝 用于复合材料的高强福、高模量金属丝增强物主要有铍丝、钢丝、不锈钢丝和钨丝等,金属丝一般用于金属基复合材料和水泥基复合材料的增强,但前者比较多见。 1.5片状物增强体 用于复合材料的片状增强物主要是陶瓷薄片。将陶瓷薄片叠压起来形成的陶瓷复合材料具有很高的韧性。 二、陶瓷基的界面及强韧化理论 陶瓷基复合材料(CMC)具有高强度、高硬度、高弹性模量、热化学稳定性等优异性能,被认为是推重比10以上航空发动机的理想耐高温结构材料。界面作为陶瓷基复合材料重要的组成相,其细观结构、力学性能和失效规律直接影响到复合材料的整体力学性能,因此研究界面特性对陶瓷基复合材料力学性能 的影响具有重要的意义。 2.1界面的粘结形式 (1)机械结合(2)化学结合

陶瓷材料

简介 陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料。 编辑本段分类 陶瓷材料分为普通陶瓷(传统陶瓷)材料和特种陶瓷(现代陶瓷)材料两大类。 普通陶瓷材料 采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成,是典型的硅酸盐材料,主要组成元素是硅、铝、氧,这三种元素占地壳元素总量的90%,普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。 特种陶瓷材料 采用高纯度人工合成的原料,利用精密控制工艺成形烧结制成,一般具有某些特殊性能,以适应各种需要。根据其主要成分,有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等;特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。本节主要介绍特种陶瓷。 编辑本段性能特点 力学性能 陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料,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。 热性能 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。 电性能 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。 化学性能 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。 光学性能 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。 编辑本段常用特种陶瓷材料 根据用途不同,特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。 1.结构陶瓷 氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3,一般含量大于45%。氧化铝陶瓷具有各种优良的性能。耐高温,一般可要1600℃长期使用,耐腐蚀,高强度,其强度为普通陶瓷的2~3倍,高者可达5~6倍。其缺点是脆性大,不能受受突然的环境温度变化。用途极为广泛,可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等,也可作刀具和模具。氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4,这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷,线膨胀系数在各种陶瓷中最小,使用温度高达1400℃,具有极好的耐腐蚀性,除氢氟酸外,能耐其它各种酸的腐蚀,并能耐碱、各种金属的腐蚀,并具有优良的电绝缘性和耐

陶瓷材料科学论文

学号: 1004230213 专业素质教育 2012 ~ 2013 学年秋季学期 学院:材料学院 专业班级:无机10—02班 姓名:宋海彬 透明陶瓷的研究现状与发展展望 摘要:陶瓷具有广大的发展前景,透明陶瓷以其优异的综合性能已成为一种新型的、备受瞩目的功能材料。综述了透明陶瓷的分类,探讨了透明陶瓷的制备工艺,并展望了透明陶的应用前景。 关键词:性能透明材料前景组成陶瓷透光性制备工艺应用 前言:1962年RLC首次报导成功地制备了透明氧化铝陶瓷材料以来,为陶瓷材料开辟了新的应用领域。这种材料不仅具有较好的透明性,且耐腐蚀,能在高温高压下工作,还有许多其他材料无可比拟的性质,如强度高、介电性能优良、低电导率、高热导性等,所以逐渐在照明技术、光学、特种仪器制造、无线电子技术及高温技术等领域获得日益广泛的应用。 透明陶瓷的分类 透明陶瓷材料主要分为氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷两类。 1氧化物透明陶瓷

对氧化物透明陶瓷的研究早于对非氧化物透明陶瓷的究,其制备工艺也相对成熟。到目前为止,已经先后研发出了多种材料:Be()、ScZ()3、Ti认、ZK):、Ca(〕、Th(矢、A12()3仁5·6〕、Mg()、AI()NL,」、YZ03[8·”〕、稀土元素氧化物、忆铝石榴石(3Y203·SA12()。)仁’0,”】、铝镁尖晶石(Mg()·A一2()。)〔’2,’3]和透明铁电陶瓷pLZ子川等。其中AiZ姚、M四、YZ姚以及忆铝石榴石以其自身优异的综合性能,现已经得到广泛的应用。2非氧化物透明陶瓷 对非氧化物透明陶瓷的研究是从20世纪80年代开始的。非氧化物透明陶瓷的制备比氧化物透明陶瓷的制备要困难得多,这是由于非氧化物透明陶瓷具有较低的烧结活性、自身含有过多的杂质元素(如氧等),这些都成为制约非氧化物透明陶瓷实现成功烧结并得到广泛应用的主要因素。但经过各国研究人员的共同努力和深人研究,现已经成功地制备出了多种透明度很高的非氧化物透明陶瓷,其中最典型的是AIN、GaAS、MgFZ、ZnS、CaFZ等透明陶瓷。 与氧化物透明陶瓷相比,大多数的非氧化物透明陶瓷不仅室温强度高,而且高温力学性能好,此外,还具有优良的抗急冷急热冲击性能。这些都使得对非氧化物透明陶瓷的研究势在必行。 透明陶瓷的制备工艺 透明陶瓷的制备过程包括制粉、成型、烧结及机械加工的过程。为了达到陶瓷的透光性,必须具备以下条件〔4〕:(1)致密度高;(2)晶界没有杂质及玻璃相,或晶界的光学性质与微晶体之间差别很小;(3)晶粒较小而且均匀,其中没有空隙;(4)晶体对入射光的选择吸收很小; (5)无光学各向异性,晶体的结构最好是立方晶系;(6)表面光洁度高。因此,对制备过程中的每一步,都必须精确调控,以制备出良好的透明陶瓷材料。

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