無機精細化學品與材料

1、第二章第二章 無機精細化學品與材料無機精細化學品與材料2CaCOCaCO3 3電子材料工業(yè)、光化學材料工業(yè)、傳感器材料等精細化常見無機化合物常見無機化合物34v概 述v無機精細化工就是精細化工中的無機部分，在整個精細化工大家族中，起步相以較晚，產品較少，然而近幾年來發(fā)展趨勢越來越明顯。5v2.1 概述v2.2精細化工藝技術v2.3無機精細化學品62.1 2.1 概述概述無機精細化學品屬于無機化合物的精細化工產品。一、分類與研究范疇陶瓷零件陶瓷零件7無機精細化工無機精細化工無機精細化學品和無機精細材料無機精細化學品和無機精細材料 l無機精細化學品無機精細化學品單質鋰、鈉、鎂、硅等鋰、鈉、鎂、硅等

2、無機化合物無機過氧化物堿土金屬化合物硼族化合物氮族化合物硫族化合物過渡金屬化合物.l無機精細材料無機精細材料工程材料（精細陶瓷）（精細陶瓷）功能材料（纖維材料、阻燃材料、超細分體材料纖維材料、阻燃材料、超細分體材料）8v 從應用來說從應用來說，無機精細材料無機精細材料已被開發(fā)應用作為：高性能結構材料（精細陶瓷）、纖維材料（石棉、玻璃纖維 ）、能源功能材料（太陽能電池）、阻燃材料(氫氧化鋁、氫氧化鎂) 、微孔材料(分子篩)、超細粉體材料、電子信息材料、涂料和顏料、水處理材料、試劑和高純物質等。v 從應用角度而言從應用角度而言，可以概括為工程材料工程材料（即結構材料）和功能材料功能材料兩大類。由此

3、可見，無機精細化工材料的開發(fā)，標志著一個國家科學技術和經濟發(fā)展的水平。9無機精細化工在發(fā)展國民經濟中的作用無機精細化工在發(fā)展國民經濟中的作用v國民經濟的重要組成部分，在當今世界新技術革命中，無機精細化工是信息科學信息科學、生命科學生命科學和材材料科學料科學三大前沿科學發(fā)展的物質基礎。v特殊的優(yōu)異的性能，比如說具有高硬、高強、輕質、不燃、耐高溫、耐腐蝕、耐磨擦等。 10v 以前對無機化合物的認識和應用主要只停留在表面的，近代化學和物理的發(fā)展為揭示物質本質的奧秘提供了理論依據(jù)，各種分析方法和精密度測試技術的確立有力地推動了對無機物物性的更深層次的認識。v 人們在充分認識了各種材料物性規(guī)律的基礎上，

4、一方面為合成新材料提供了理論和方法，更重要的是，大量為改善已有材料的性能和挖掘已有材料的潛在特殊功能開辟了道路。無機精細化學品在很大程度上就是通過物理和化學新工藝，對已有的無機物進行精細化工加工而制得的。精細化工藝技術精細化工藝技術11l立足于豐富資源，積極發(fā)展系列化、多規(guī)格、多性能、高質量的產品。（碳化硅陶瓷,碳化硅纖維）l注意發(fā)展與信息科學、生命科學和材料科學有關的無機精細化工產品。l開發(fā)新的精細化工藝藝技術，大力發(fā)掘無機物潛在的特殊功能l面對現(xiàn)狀，積極研制當前急需的產品，為深入發(fā)展無機精細化工打好基礎。三、發(fā)展趨勢三、發(fā)展趨勢12三、研究重點三、研究重點 和有機精細化學品有大的區(qū)別。 不

5、是合成更多的化合物，而是改變現(xiàn)有物質的微結構，賦予其新功能。13單晶體單晶體是整個固體中的原子規(guī)則有序排列的結構一、單晶化工藝技術 多晶體多晶體是許多微小單晶的聚合體，即由許多取向不同的晶粒組成。 非非晶體晶體是短程有序而宏觀無序的周期性結構14v晶體的熱學、電學、聲學、光學、磁學及力學等性質都與晶體內部原子排列的特點緊密相關。 如果利用某種技術，將尋常多晶態(tài)物質制成具有一定使用尺寸的單晶體或非晶體，都可賦于原物質新的特性和功能，變成新型功能材料，使其具有更多更大的應用價值。15v焰熔法焰熔法：顧名思義，就是采用2000度以上的火焰，將材料熔融，然后生成一定形狀晶體的方法。這種方法具有設備簡單

6、，晶體生長速率快等優(yōu)點，是目前生長高熔點單晶體常用工藝。單晶化工藝主要有：16v 引上法引上法（又稱提拉法）：是丘克拉斯基(J.Czochralski)在1917年發(fā)明的從熔體中提拉生長高質量單晶的方法。就是在鉬片或鉑片做成的坩堝中裝入高純原料，然后用電阻進行加熱，在原料熔化后加入籽晶，在受控條件下，使籽晶和熔體在交界面上不斷進行原子或分子的重新排列，緩慢地把籽晶向上提，從籽晶開始單晶體就會逐漸長大。17v導模法導模法：從熔體人工制取單晶的方法之一，同樣是在鉬制的坩堝中加入原料，在電爐中加熱，然后在熔融的原料中插入一個中間開槽的導模，通過導模進行拉片，就得到片狀單晶體。運用此種方法可以直接制得

7、片狀單晶體。18v梯度法梯度法：與前面幾種一樣，也是先將原料熔融，只不過是事先在坩堝中央放有一粒籽晶，然后緩慢降低爐溫，控制氣體流量，就能得到長成大塊的單晶體。使用該方法，可以得到直徑達到30厘米，厚度12厘米的藍寶石晶體。19v非晶態(tài)（無定形材料、無序材料、玻璃態(tài)材料）是物質的另一種結構形態(tài)。非晶態(tài)是由晶態(tài)轉變而來的。v與晶態(tài)相比，有兩個最基本的區(qū)別： 二、非晶化工藝技術原子排列不具有周期性非晶態(tài)材料屬于熱力學的亞穩(wěn)態(tài)。有繼續(xù)釋放能量、向平衡狀態(tài)轉變的傾向但必須克服一定的能壘，因此非晶態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)別于晶態(tài)的穩(wěn)定性，位壘越高，非晶態(tài)越穩(wěn)定，越不容易結晶化。位壘的高低也直接關系到非晶態(tài)材料的實用

8、價值和使用壽命。20v目前非晶態(tài)材料包括非晶態(tài)金屬及合金、非晶態(tài)半導體、非晶態(tài)電介質、非晶態(tài)離子導體、非晶態(tài)高聚物和氧化物玻璃。21非晶態(tài)合金非晶態(tài)合金v 是在研究晶態(tài)合金快速淬火處理的過程中意外發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的。大多數(shù)純金屬無法非晶化。制備方法制備方法：液相急冷法、氣相沉積法和鍍層法三種。要制備非晶態(tài)合金，最主要的條件條件是有足夠快的冷卻速度，冷卻到材料的再結晶溫度以下。22v 高強度高韌性的力學性能高強度高韌性的力學性能 u 高導磁、低鐵損的軟磁性能高導磁、低鐵損的軟磁性能 耐強酸、強堿腐蝕的化學特性耐強酸、強堿腐蝕的化學特性 非晶態(tài)金屬材料的性能非晶態(tài)金屬材料的性能 23三、超細化工藝技術三、

9、超細化工藝技術名稱名稱粒徑粒徑粉末或細顆粒粉末或細顆粒小小1mm微細顆粒微細顆粒0.110um超細顆粒超細顆粒小于小于0.1um，通常指，通常指0.10.01um之間之間1. 1.超細顆粒簡介超細顆粒簡介24v超細顆粒具有的奇特性質：熔點低、化學活性高、磁性強、熱傳導好、對電磁波的異常吸收。起因于“表面效應表面效應”和“體積效應體積效應”。252.超細化的原因物質化學活性的影響因素 表面效應表面效應：固體的表面原子因和內部原子因所處的環(huán)：固體的表面原子因和內部原子因所處的環(huán)境不同，而呈現(xiàn)比較高的化學活性的現(xiàn)象。境不同，而呈現(xiàn)比較高的化學活性的現(xiàn)象。 體積效應：體積效應：相同體積下，粒經越小，比

10、表面積越大，相同體積下，粒經越小，比表面積越大，也即表面原子數(shù)目越多，化學活性越高。也即表面原子數(shù)目越多，化學活性越高。26v制備方法：機械力粉碎機械力粉碎和化學及物理方法化學及物理方法v物理方法很難達到微米級以下，化學及物理方法主要有氣相法氣相法、液相法液相法和固相法固相法等。27化學法v 1、沉淀法、沉淀法（1 1） 定義：在原料溶液中添加適當?shù)某恋韯?，使原料中的陽離子定義：在原料溶液中添加適當?shù)某恋韯?，使原料中的陽離子形成各種形成各種細顆粒細顆粒形式的沉淀物。形式的沉淀物。（2 2）不利因素）不利因素 直接加入沉淀劑，會造成沉淀劑局部濃度過高，使沉淀中極易夾帶其他雜質直接加入沉淀劑，會造

11、成沉淀劑局部濃度過高，使沉淀中極易夾帶其他雜質和產生顆粒粒度不均勻。和產生顆粒粒度不均勻。28（3）常用改進方法 預先加入某種物質，獲得粒度均勻、純度高的超細粒預先加入某種物質，獲得粒度均勻、純度高的超細粒子，常采用尿素。子，常采用尿素。（NH2）2CO + 3H2O2NH4OH +CO229 生成的生成的NH4OH與金屬離子作用形成沉淀，也即與金屬離子作用形成沉淀，也即NH4OH起沉淀劑作用。起沉淀劑作用。 通過控制化學反應可以控制通過控制化學反應可以控制NH4OH的生成速度，也的生成速度，也即控制了沉淀劑的加入速度，進而可以控制超細顆粒的即控制了沉淀劑的加入速度，進而可以控制超細顆粒的生長

12、速度。生長速度。30v2、醇鹽法、醇鹽法v醇鹽法是利用金屬醇鹽水解制備超細粉體材料。金屬醇鹽容易水解，產生構成醇鹽的金屬氧化物、氫氧化物或水合物沉淀。v典型的例子：由金屬醇鹽合成鈦酸鋇和鈦酸鍶。將Ba(OC3H7)2和Ti(OC5H11)4以等摩爾混合水解，再經后處理得到粒徑小于15nm，純度達到99.98%以上的BaTiO3超細粉。31v水熱反應是指在水溶液中，或大量水蒸汽存在下，高溫高壓下或高溫常壓下進行化學反應過程。初步研究認為水熱條件-高溫高壓下可以加速水溶液中的離子反應和促進水解反應，有利于原子、離子的再分配和重結晶，具有很廣的實用價值。比如說：ZrO2、Al2O3、TiO2、CrO

13、2等3、水熱法32表面改性技術絲光羊毛衫與普通羊毛衫絲光羊毛衫與普通羊毛衫表面改性表面改性對固體物質的表面通過改性劑的物理、化學作用或某一種工藝過程，改變其原來表面的性能或功能。改性方法改性方法可以分為可以分為無機改性、有機改性無機改性、有機改性和和復合改性復合改性三大類。三大類。33v表面改性的目的： 改善超細粉體材料易團聚的缺點 改善粉體材料的某些性能341、無機改性 主要有鋁、鈦、鋯、硅、磷、氟化物等的鹽類或水溶液，利用其在主要有鋁、鈦、鋯、硅、磷、氟化物等的鹽類或水溶液，利用其在粉體的表面形成一層氧化物包膜或復合氧化物包膜，從而提高粉體粉體的表面形成一層氧化物包膜或復合氧化物包膜，從而

14、提高粉體的熱穩(wěn)定性、耐候性、化學穩(wěn)定性以及在有機物中的分散性的適度的熱穩(wěn)定性、耐候性、化學穩(wěn)定性以及在有機物中的分散性的適度改善。如無機物如羥基磷灰石組成與人體骨類似，具有良好的生物改善。如無機物如羥基磷灰石組成與人體骨類似，具有良好的生物相容性、生物活性、骨傳導性等優(yōu)點相容性、生物活性、骨傳導性等優(yōu)點, 但是脆性、降解速率太慢但是脆性、降解速率太慢, 滿滿足不了骨修復的要求而限制了其應用。有機聚合物材料具有較好的足不了骨修復的要求而限制了其應用。有機聚合物材料具有較好的韌性，但缺乏生物活性。采用表面改性可以有效改變復合材料的相韌性，但缺乏生物活性。采用表面改性可以有效改變復合材料的相界面，提

15、高復合材料的各方面性能。界面，提高復合材料的各方面性能。35v主要用于高聚物，常用的主要有兩類：表面活性劑和偶聯(lián)劑。2、有機改性36v用于高聚物的各種填料、粉體助劑，為了提高耐熱性、耐候性和化學穩(wěn)定性，往往先用無機改性劑進行包膜，然后再用有機改性劑處理，增強無機粉體材料與聚合物的親合力，從而取得更理想的綜合效果。3、復合改性37五、薄膜化技術v薄膜是物質的一種形態(tài)，其膜材非常廣泛，單質、化合物或復合物，可用無機材料或有機材料來制作薄膜。現(xiàn)有的制膜工藝有涂布法、溶膠-凝膠法、化學溶液鍍膜法、離子成膜法、物理蒸發(fā)法、化學堆積法和分子束外延法等。38v磷酸鹽是無機鹽工業(yè)中的重要產品系列，化合物品種達

16、120種以上。隨著科學技術的發(fā)展磷酸鹽正從肥料轉向功能材料。近年來，特種磷酸鹽、高純磷酸鹽、功能磷酸鹽等得到了快速發(fā)展和應用。3 無機精細化學品393 無機精細化學品一、磷酸鹽精細化學品 磷酸鹽作為重要的精細產品，可做涂料、粘結劑、防銹顏料、催化劑、食品添加劑和品質改良劑等。 主要有： 磷酸鹽系涂料；磷酸鹽系涂料； 磷酸鹽系顏料；磷酸鹽系顏料； 磷酸鹽系催化劑；磷酸鹽系催化劑； 磷酸鹽系離子交換劑；磷酸鹽系離子交換劑； 磷酸鹽系食品添加劑；磷酸鹽系食品添加劑； 磷酸鹽系熒光材料等。磷酸鹽系熒光材料等。40物化性質物化性質（可通過化工辭典（可通過化工辭典/食品百科查?。┦称钒倏撇槿。?以氯化磷酸

17、三鈉為例，以氯化磷酸三鈉為例，通用的表達式是：通用的表達式是： 4（Na3PO4.11H2O）.NaOCl白色針狀或棒條狀晶體。熔點白色針狀或棒條狀晶體。熔點62。微有氯氣氣味。易溶于水，溶液。微有氯氣氣味。易溶于水，溶液呈堿性。常溫下較穩(wěn)定，受熱易分解。在水溶液中可直接與鈣、鎂及呈堿性。常溫下較穩(wěn)定，受熱易分解。在水溶液中可直接與鈣、鎂及重金屬離子形成不溶性磷酸鹽結晶，使水軟化，同時可使溶液中不溶重金屬離子形成不溶性磷酸鹽結晶，使水軟化，同時可使溶液中不溶性雜質凝聚而沉降。性雜質凝聚而沉降。41和主要用途 在醫(yī)院、食品加工、牛奶廠、啤酒廠、洗衣店和在醫(yī)院、食品加工、牛奶廠、啤酒廠、洗衣店和其

18、他行業(yè)中廣泛用于器械的消毒處理，餐館及家其他行業(yè)中廣泛用于器械的消毒處理，餐館及家用餐具的清洗和消毒，浴池、游泳池公用水、飲用餐具的清洗和消毒，浴池、游泳池公用水、飲用水的凈化，廢舊棉織品的清洗消毒，墨漬、血用水的凈化，廢舊棉織品的清洗消毒，墨漬、血漬、汗?jié)n、茶垢等的去除等。漬、汗?jié)n、茶垢等的去除等。422.主要生產方法（2）以一定配比的磷酸和氫氧化鈉與氯氣逆相接觸，對）以一定配比的磷酸和氫氧化鈉與氯氣逆相接觸，對形成的液體混合物后處理得產品。形成的液體混合物后處理得產品。（1） 磷酸三鈉和次氯酸鈉的水溶液混合，反應生成復合磷酸三鈉和次氯酸鈉的水溶液混合，反應生成復合物，再經過一系列的后處理過

19、程得產品；物，再經過一系列的后處理過程得產品；43v工業(yè)上一般用工業(yè)上一般用第一種第一種主要工藝條件：主要工藝條件：a.溶解反應溶解反應 磷酸三鈉加入到過量的次氯酸鈉水溶中，控制反應溫磷酸三鈉加入到過量的次氯酸鈉水溶中，控制反應溫度（度（60）左右，快速攪拌，在）左右，快速攪拌，在1520min內快速完成。內快速完成。44b.冷卻結晶冷卻結晶c.干燥干燥 溫度溫度2535，時間，時間1h為宜；為宜； 干燥過程隨溫度的升高，產品中有效氯成分分解加快；干燥過程隨溫度的升高，產品中有效氯成分分解加快；一般采用干燥空氣一般采用干燥空氣3550對產品進行干燥，以對產品進行干燥，以35干燥干燥最好。最好。

20、45v含硼化合物的精細化工產品廣泛應用于日用化工、醫(yī)藥、輕紡、玻璃、陶瓷、搪瓷、治金、機械、電子、建材、石油化工及軍工、尖端技術等各部門的各學科領域中。硼能與許多種金屬形成硼化物，不僅熔點高、硬度大，而且有良好的導電性?？捎脕碜龈邷責犭娕疾牧?、半導體及原子反應堆材料等。比如過硼酸鈉和硼酸鋅等。二、硼化物精細化學品46二、硼化物精細化學品二、硼化物精細化學品如硼酸鋅為阻燃劑如：過硼酸鈉NaBO2H2O23H2O 1、用途 氧化劑，織物的漂白和脫脂，及用作消毒劑和殺菌劑，也用作洗滌劑、脫臭劑、電鍍溶液的添加劑、分析試劑、有機合成聚合劑以及制造牙膏、化妝品等的助劑。 47v鎢、鉬化工產品是冶金工業(yè)、

21、電器和電子工業(yè)、化學工業(yè)以及玻璃、陶瓷工業(yè)重要的中間體和原材料。比如二硫化鎢是新型固體潤滑劑，鉬酸鋅是新一代無公害白色無毒防繡顏料。三、鎢、鉬化合物48v早年，鋰主要用于醫(yī)藥工業(yè)。隨著對鋰各種性能的進一步研究，應用范圍越來越廣。比如說用鋰片做陰極的鋰電池 ，能源密度相當于錳電池的10倍。用于電視機顯像管添加劑、耐熱玻璃、多孔玻璃及鎮(zhèn)靜劑的碳酸鋰。溴化鋰是高效的水汽吸收劑和空氣濕度調節(jié)劑等。三、鋰化物三、鋰化物49三、鋰化物三、鋰化物如：溴化鋰 1、用途 高效的水汽吸收劑和空氣濕度調節(jié)劑，天然纖維(如人發(fā)、羊毛等)的膨脹劑，催眠劑和鎮(zhèn)靜劑等 2、合成 中和法、溴化鐵法、尿素還原法等。50v無機精

22、細材料是近年科技發(fā)展中展現(xiàn)新領域，從無機精細材料是近年科技發(fā)展中展現(xiàn)新領域，從應用角度可概括為應用角度可概括為工程材料工程材料（結構材料）和（結構材料）和功能功能材料材料兩大類。兩大類。3.43.4無機精細材料無機精細材料513.43.4無機精細材料無機精細材料l精細陶瓷精細陶瓷l纖維材料纖維材料l阻燃材料阻燃材料52一、精細陶瓷 1、精細陶瓷定義采用高度精選原料，具有能精確控制的化學組成，按照便于進行結構設計及控制方法進行制造、加工的，具有優(yōu)異特性的陶瓷稱為精細陶瓷精細陶瓷。陶瓷陶瓷和金屬材料金屬材料、高分子材料高分子材料并列為當代三大固體材料。三者的主要區(qū)別在于化學鍵，即原子間的相互作用力

23、不同，因而表現(xiàn)出性質上極大的差異。陶瓷材料是以離子鍵及共價鍵為主要結合力的無機非金屬材料。工程陶瓷高性能結構材料是指在高溫下仍具有高強度、高剛度、耐磨、耐腐蝕性能的材料。如切削工具、各種軸承及各種發(fā)動機。功能陶瓷功能陶瓷功能陶瓷指在應用時主要利用其非力學性能的材料，這類材料通常具有一種或多種功能。功能陶瓷已在能源開發(fā)、空間技術、電子技術、傳感技術、激光技術、光電子技術生物技術和環(huán)境科學行領域廣泛應用。（1）光學陶瓷光學陶瓷 具有光學性能的陶瓷稱為光學陶瓷。比如說光纖陶瓷、電光陶瓷、激光陶瓷等。（2）電子陶瓷電子陶瓷 利用電磁反應為應用目的的陶瓷稱為電子陶瓷，比如說介電陶瓷、壓電陶瓷、半導體陶瓷

24、、電絕緣體陶瓷、磁性陶瓷等。（3）生物陶瓷生物陶瓷 與生命科學、生物工程學相關的陶瓷稱為生物陶瓷。例如人工骨骼、人工牙根及人工關節(jié)等。552、精細陶瓷制備流程精細原料精細原料 計量計量 混合混合 塑化塑化 成型成型燒結燒結制品制品56v 精細陶瓷的制備實際上是將精細制作的超細粉體原料經過成型、燒結，最終成為制品的過程。v 在成型前須要塑化塑化，就是利用塑化劑使原來無塑性的坯料具有可塑性的過程。v 燒結燒結是使精細陶瓷獲得預期顯微結構的關鍵程序。v 燒結的方法有：（1）熱壓燒結法； （2）熱等靜壓法； v 從上到下（1050MPa）邊加熱邊升溫 各個方向 50200MPa,2000v （3）化學

25、氣相沉積法；（4）反應燒結法。v 將原料氣體加熱，反應沉積 反應同時燒結v （5）等離子噴射 熔化物料高速噴射2、精細陶瓷的制備過程573、陶瓷材料的相組成、陶瓷材料的相組成特點特點陶瓷材料通常由三種陶瓷材料通常由三種不同的相組成，即不同的相組成，即晶相晶相(1)、玻璃相玻璃相(2)和氣相和氣相(3)氣孔氣孔。58l晶相晶相是陶瓷材料中主要的組成相，決定陶瓷材料物理是陶瓷材料中主要的組成相，決定陶瓷材料物理化學性質的主要是晶相?；瘜W性質的主要是晶相。l玻璃相玻璃相的作用是充填晶粒間隙、粘結晶粒、提高材的作用是充填晶粒間隙、粘結晶粒、提高材 料致密度、降低燒料致密度、降低燒結溫度和抑制晶粒結溫度

26、和抑制晶粒長大。長大。l 氣相氣相是在工藝過是在工藝過程中形成并保留下程中形成并保留下來的。來的。59v 4、陶瓷材料的工藝特點、陶瓷材料的工藝特點v 陶瓷是脆性材料，大部分陶瓷是通過粉體成型和高溫燒結來陶瓷是脆性材料，大部分陶瓷是通過粉體成型和高溫燒結來成形的，因此陶瓷是燒結體成形的，因此陶瓷是燒結體。v 燒結體也是晶粒的聚集體，有晶粒和晶界，所存在的問題是燒結體也是晶粒的聚集體，有晶粒和晶界，所存在的問題是其存在一定的氣孔率。其存在一定的氣孔率。 Al2O3粉末的燒結組織粉末的燒結組織ZrO2陶瓷中的氣孔陶瓷中的氣孔60v 氮化硅（氮化硅（Si3N4）陶瓷）陶瓷v 氮化硅是由四面體組成的共

27、氮化硅是由四面體組成的共 價鍵固體。價鍵固體。v 氮化硅的制備與燒結工藝氮化硅的制備與燒結工藝v 工業(yè)硅直接氮化：工業(yè)硅直接氮化：3Si+2N2Si3N4v 二氧化硅還原氮化：二氧化硅還原氮化：3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO燒結工藝燒結工藝優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點 反應燒結反應燒結 燒結時幾乎沒有收縮，能得到燒結時幾乎沒有收縮，能得到復雜的形狀復雜的形狀 密度低，強度低，耐蝕性差密度低，強度低，耐蝕性差 熱壓燒結熱壓燒結 用較少的助劑就能致密化，強用較少的助劑就能致密化，強度、耐蝕性最好度、耐蝕性最好 只能制造簡單形狀，燒結助只能制造簡單形狀，燒結助劑使高溫強度降低劑使高溫強度降低 工程

28、陶瓷工程陶瓷61v 性能特點及應用性能特點及應用v 氮化硅的強度、比強度、比模量高；硬度僅次于金剛石、氮化硅的強度、比強度、比模量高；硬度僅次于金剛石、碳化硼等；摩擦系數(shù)僅為碳化硼等；摩擦系數(shù)僅為0.10.2；熱膨脹系數(shù)?。豢篃嵴?；熱膨脹系數(shù)小；抗熱震性大大高于其他陶瓷材料；化學穩(wěn)定性高。性大大高于其他陶瓷材料；化學穩(wěn)定性高。l熱壓燒結氮化硅熱壓燒結氮化硅用于形狀簡單、用于形狀簡單、精度要求不高的精度要求不高的零件，如切削刀零件，如切削刀具、高溫軸承等。具、高溫軸承等。Si3N4軸承軸承62v 反應燒結氮化硅用于形狀復雜、尺寸精度要求高的零件，反應燒結氮化硅用于形狀復雜、尺寸精度要求高的零件，

29、如機械密封環(huán)等。如機械密封環(huán)等。汽輪機轉子汽輪機轉子葉片氣閥等零件葉片氣閥等零件63v 碳化硅（碳化硅（SiC）陶瓷）陶瓷v 碳化硅是通過鍵能很高的碳化硅是通過鍵能很高的共價鍵結合的晶體。共價鍵結合的晶體。v 碳化硅是用石英沙碳化硅是用石英沙(SiO2)加加焦碳直接加熱至高溫還原焦碳直接加熱至高溫還原而成而成：SiO2+3CSiC+2CO。l碳化硅的燒結工藝也有熱壓和反應燒結兩種。由于碳化硅的燒結工藝也有熱壓和反應燒結兩種。由于碳化硅表面有一層薄氧化膜，因此很難燒結，需添碳化硅表面有一層薄氧化膜，因此很難燒結，需添加燒結助劑促進燒結，常加的助劑有硼、碳、鋁等。加燒結助劑促進燒結，常加的助劑有硼

30、、碳、鋁等。常壓燒結碳化硅常壓燒結碳化硅64v 碳化硅陶瓷用于制造火箭噴嘴、碳化硅陶瓷用于制造火箭噴嘴、澆注金屬的喉管、熱電偶套管、澆注金屬的喉管、熱電偶套管、爐管、燃氣輪機葉片及軸承，爐管、燃氣輪機葉片及軸承，泵的密封圈、拉絲成型模具等。泵的密封圈、拉絲成型模具等。 SiC陶瓷件陶瓷件SiC陶瓷件陶瓷件SiC軸承軸承二、纖維材料無機纖維具有耐高溫、密度小、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好、無機纖維具有耐高溫、密度小、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好、導熱率低、保溫及吸音性能好、強度高等特點。已在冶金、導熱率低、保溫及吸音性能好、強度高等特點。已在冶金、機械、石油化工、電子及輕工業(yè)領域中得到廣泛應用。其機械、石油化