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结构陶瓷的应用

2018-03-27

结构陶瓷(structural ceramics)是主要发挥材料机械、热、化学等效能的一类先进陶瓷,又称工程陶瓷(engineering ceramics)。结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗 氧化、高温下蠕变小等优异性能,可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境,广泛用于能源、航天航空、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域,成为发展极为迅速的一类陶瓷材料。
结构陶瓷往往在高温下作为结构材料使用,因而常称为高温结构陶瓷。结构陶瓷主要有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等。
结构陶瓷的应用:
结构陶瓷主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大类新型陶瓷材料,它可以在许多苛刻的工作环境下服役,因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。
在空间技术领域,制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料,在这方面,结构陶瓷占有一定优势。从第 一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦,碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。未来空间技术的发展将更加依赖于新型结构材料的应用,在这方面结构陶瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于别的材料。
    高新技术的应用是现代战争制胜的法宝。在军事工业的发展方面,高性能结构陶瓷占有举足轻重的作用。例如先进的亚音速飞机,其成败就取决于具有高韧性和高可靠性的结构陶瓷和纤维补强的陶瓷基复合材料的应用。
   光通信产业是当前世界上发展迅速的高技术产业之一,全世界产值已超过30亿美元。其所以发展如此迅速主要依赖于光纤损耗机理的研究以及光纤接头结构材料的使用。我所已成功地运用氧化锆增韧陶瓷材料开发出光纤接头和套管,性能优良,很好地满足了我国光通信产业的发展需要。
   随着半导体器件的高密度化和大功率化,集成电路制造业的发展迫切需要研制一种绝缘性好导热快的新型基片材料。80年代中后期问世的高导热性氮化铝和碳化硅基板材料正逐步取代传统的氧化铝基板,在这一领域,我所研制成功的高热导氮化铝陶瓷热导率达到228 W/m×K,性能居国内外前列。氮化铝-玻璃复合材料,已成为当代电子封装材料领域的研究热点,其热导率是氧化铝-玻璃的5-10倍,烧结温度在1000°C以内,可与银、铜等布线材料共烧,从而制造出具有良好导热和电性能多层配线板,我所研制的氮化铝-玻璃复合材料,热导率达到10.8 W/m×K的,在国际上居于前列,很好地满足了大规模集成电路小型化、密集化的要求。


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结构陶瓷(structural ceramics)是主要发挥材料机械、热、化学等效能的一类先进陶瓷,又称工程陶瓷(engineering ceramics)。结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗 氧化、高温下蠕变小等优异性能,可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境,广泛用于能源、航天航空、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域,成为发展极为迅速的一类陶瓷材料。