先進(jìn)陶瓷分類之結(jié)構(gòu)陶瓷是什么（多圖）

結(jié)構(gòu)陶瓷主要有：切削工具、模具、耐磨零件、泵和閥部件、發(fā)動機(jī)部件、熱交換器和裝甲等。主要材料有氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、二氧化鋯加工(ZrO2)、碳化硼(B4C)、二硼化鈦(TiB2)、氧化鋁(A12O3)和賽隆(Sialon)等。
 

（1）Si3N4基陶瓷材料

C纖維增強(qiáng)Si3N4基陶瓷材料，用ZrO2的變相效應(yīng)防止由于纖維與基體的熱膨脹系數(shù)上的不匹配而產(chǎn)生的裂紋，所獲得的復(fù)合材料的斷裂韌性提高5倍。

氮化硅陶瓷以其優(yōu)異的綜合性能和豐富的資源成為高性能陶瓷中最有應(yīng)用潛力的一種切削工具，每年約有140噸氮化硅粉末用于刀具制造，價值約3億美元。

碳化硅陶瓷圓環(huán)加工

（2）碳化硅基陶瓷

用熱壓工藝制得的碳化硅陶瓷，其密度可以接近理論密度，彎曲強(qiáng)度即使在1400℃左右的高溫仍可達(dá)到500——600MPa。用CVI法制得的C纖維補(bǔ)強(qiáng)的碳化硅復(fù)合材料，強(qiáng)度為520MPa，而斷裂韌性達(dá)到16.5MPa·m。

加入25vol％TiB的碳化硅復(fù)相陶瓷，如果嚴(yán)格控制起始的顆粒尺寸，可使強(qiáng)度達(dá)到888MPa，斷裂強(qiáng)度達(dá)到8.8MPa·m。可以說碳化硅是高溫空氣中強(qiáng)度最高的材料，其熱導(dǎo)率僅次于氧化鈹陶瓷材料。

中國有很多企業(yè)生產(chǎn)碳化硅粉 ，其中很大一部分出口，但是主要都是低品味的用于制造耐火磚用的碳化硅粉。

東歐有15萬噸／年的生產(chǎn)能力，北美的生產(chǎn)量為10萬噸／年。高純、高活性的碳化硅微細(xì)粉價格很高，為14-40美元／公斤，年需求額約1500萬美元，這種粉末用于制造高性能的碳化硅陶瓷。

釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件

（3）氧化鋯增韌陶瓷

氧化鋯增韌陶瓷在結(jié)構(gòu)陶瓷研究中取得了重大的進(jìn)展，經(jīng)過增韌的陶瓷品種也很多，目前已經(jīng)知道的可使氧化鋯穩(wěn)定的添加物有：氧化鎂、氧化鈣、氧化鑭、氧化釔、氧化鈰等單一的氧化物或它們的復(fù)合氧化物。

被增韌的材料，除了穩(wěn)定的氧化鋯以外，還有氧化鋁、氧化釷、尖晶石、莫來石等氧化物陶瓷。

在氧化鋁中添加16vol％的氧化鋯增韌處理，得到材料的強(qiáng)度為1200MPa，斷裂韌性為15.0MPa.m。氧化鋯增韌陶瓷材料在室溫下具有最高的強(qiáng)度和斷裂韌性，今后將著重提高其高溫的性能。