高性能陶瓷材料拓展的新天地.pdf

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前沿科技
高性能陶瓷材料拓展的新天地
日新?!
1高性能陶瓷新材料的应用前景新料材
特种陶瓷材料
湖北武汉风神汽车修理厂
李婷
或保护器(与熔融金属接触),超高温涂层等近年来,对S一C一超高温陶瓷
材料的研究发iB一N展很快制备工艺主要是采用有机前驱体法对超高温稳定化
机理的研究主要集中在硼的作用上目前正在探索其作为超高温涂层材料方面
的应用
CNTS陶瓷基复合材料除了用作吸波材料在航空飞行器等军事领域应
用外,用作电磁波屏蔽材料在军用和民用方面也具有广阔的应用前景现
代高科技战结构陶瓷主
高性能陶瓷是新材料的一个组成部分,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
应用前景,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高性能陶瓷一般
分为结构陶瓷和功能陶瓷,有的还分为陶瓷涂层及陶瓷复合材料
等
争中的新型电子对抗技术,其核心之一是释放宽频率
和波长的强电磁波来破坏对方军事设施中的电子设
要是利用其耐高温高强度耐磨的性能,应用于热新术技机部件耐磨部件
,如刀具轴承密封环阀门等热交换器防弹材料及生物陶瓷等
SIC,ZrOZ,A12O3,SIALON等
备的遥感遥测和遥控等功能,使对方的军事设施处
于失控状态,达到突袭的目的国防航空航天的轻质化和小型化对先
进陶瓷材
主要材料有S34iN,
所谓高性能陶瓷材料是指人工合成的高纯度超细粉末作为原料,采用精密控制
工艺成型烧结而制成的高性能陶瓷,与金属或高分子材料相比,高性能陶瓷材料
具有耐高温耐腐蚀耐磨损及一些特殊功
能(电磁光热声等性能及功能藕合效应),是其它材料难于具备的
,颇受青睐,是最重要的无机非金属材料高性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
料的需求日趋强烈高性能陶瓷材料密度仅为高温合
金的13一1/,使用温度高达1500/4以上,因此应用

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高性能陶瓷材料作为结构件可明显的降低结构重量,同时还可起到耐腐蚀耐磨
损等功能作用我国在航空发动机热端部件等开始应用,提高了航空发动机的推重
比,缩小航空发动机与国际先进发动机的差距又
如在导弹天线罩喷管喉衬等均有应用在民用方面,高性能陶瓷应用更
为广泛,如在矿山发
电冶金用耐磨耐腐蚀陶瓷部件,其寿命比高铬铁制品寿命提高8一倍,仅
宝钢每年就有数千万件需求or;矿山电子部门用渣浆陶瓷内衬比现有产品使用寿
命提高2一倍用陶瓷熔融金属过滤器,提高金属铸3件的质量,不仅在国防军工
同时在现代交通等领域对高温熔融金属(钢)夹杂物过滤器的市场需求越来越大又
如在机械工业,机床主轴应用陶瓷轴承,寿命提
高5一r倍,市场也在逐渐扩大o3高性能陶瓷成为支柱产业的关键新
材料
功能陶瓷是指以电磁光声热力化学和生
趁材海上
民用等高技术领域具有广泛且不可替代的作用,高
性能陶瓷材料每年以7%至10%的速度发展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
一一
四大类材料(金属陶瓷高分子和复合材料)之一
2高性能陶瓷新材料的性能凸显
一般高温陶瓷材料的预期使用温度在1400
年o
一500,而超高温材料是指能在18010以上使用的材料,主要
包括过渡金属(izrTa等)的硼化物T
物等信息的检测转换藕合传输及存储等功能为主要特征的
陶瓷材料,主要包括铁电压电介电半导体超导和磁性陶瓷等功能
陶瓷在信息的检测转化处理和存储显示中应用广泛,是信息技术中
基础元器件的关键材料,对发展电子信息产业等许多
碳化物以及近年出现的51一一一超高温陶瓷材料BCN期三
,等,还可以包括碳(石墨)和氮化硼等这类材料的主要特点是超高
温熔点超高温稳定超高温耐腐蚀性应用于国防,航天,超高温电极
,超高温耐腐蚀容器
沿,科技#
高科技产业具有重要的战略意义功能陶瓷在小型化和便携式电子
产品中占有十
制造水平的重要标志之一硬质合金模具以其高耐磨性高刚度耐高温低摩擦
系数等优异性能在某些领域正逐渐替代钢质模具当冲压速度很高时,只有硬质合
金材料才可以使模具刚性好,冲压过程平稳,不产生振动同样,也只有这种材
料才可以使极小尺寸的凸模等易损件持有令人满意的使用寿命集成电路用引线
框架级进模的凸模最小宽度仅02mm,用硬质.合金制造的凸模和凹模拼
块制造精度达2卜m在800次/i的高速冲压过程中模具刃磨寿命>10m
n0万次,总