书城科普读物南极北极哪里冷
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第17章 氧化硅高温陶瓷熔点

谈起陶瓷,很多人首先想到的是陶瓷日用品或艺术品,其实,现在陶瓷更多应用在各种工业领域。

由于陶瓷具有质硬、耐磨损、电绝缘、耐酸碱腐蚀、耐火、对液体和气体无渗透性、化学稳定性好等特性,在建筑上被广泛用于地砖、墙砖、排水管、卫生洁具等;在化工领域,陶瓷被用于制造各种容器、管道、阀门、液体泵、坩埚、蒸发皿、燃烧舟、研钵、反应釜和各种高温工业窑炉的耐火材料;在电力方面,用于制造高低压输电线路上的绝缘子、电机用套管、绝缘支柱、低压电器和照明用具等。

近年来,陶瓷的应用范围更进一步拓展到光学、电子计算机、通信、航空航天、核能、机械、新能源、激光、生物医药等尖端科技领域,出现了许多新的陶瓷制造工艺和品种,已形成一个巨大的高新技术产业。这些新型陶瓷材料统称为特种陶瓷或先进技术陶瓷,一般分为结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷基复合材料三类。

氮化硅、碳化硅、碳化硼、二硼化钛等超硬质结构陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨损、重量轻等性能,可用来制造人造金刚石、地质钻头、机床高速和精密切削刀具、模具、磨料和磨具、轴承、轴瓦、汽车发动机活塞、水轮机叶片和坦克装甲等。

氧化硅陶瓷能耐1728℃高温,氧化铝陶瓷能耐2050℃,氧化锆陶瓷能耐2690℃,氧化镁陶瓷能耐3105℃。这些高温结构陶瓷可制造飞机喷气发动机和火箭发动机喷嘴、燃烧室内衬、燃气轮机叶片、红外光源、高温传感器探头、磁流体发电通道材料和电极等。

功能陶瓷的品种繁多,包括铁电陶瓷、压电陶瓷、电解质陶瓷、半导体陶瓷、导电陶瓷、电致伸缩陶瓷,热释电陶瓷、气敏陶瓷、热敏陶瓷、电光陶瓷、光学陶瓷、红外线透射陶瓷、磁性陶瓷、超导陶瓷,以及具有抗杀菌作用的医用陶瓷等。

陶瓷基复合材料是为了达到某些性能指标,将两种以上陶瓷或陶瓷与非陶瓷材料混合在一起制成的新型材料,使其具有两者的综合性能,主要是为了改善陶瓷的韧性,防止使用时出现突然断裂。常见的方法是将两种陶瓷物质(如氧化铝和氮化硅)的粉末混合后烧制成高韧性材料,或者制成陶瓷纤维强化复合材料。