【摘要】:与其他材料相比,陶瓷材料有许多优异的性能,也存在一些不足,主要性能特点如下:硬度高,弹性模量大,刚性好。绝大多数陶瓷的硬度和弹性模量远高于金属和高聚物,这是因为陶瓷材料的离子键和共价键的结合强度高于金属键。这是由于陶瓷内部存在大量气孔、杂质等各种缺陷,特别是陶瓷晶界中相同电荷离子相互排斥容易形成裂缝,导致陶瓷材料抗拉强度很低,而抗压强度对缺陷敏感性则低得多。
与其他材料相比,陶瓷材料有许多优异的性能,也存在一些不足,主要性能特点如下:
(1)硬度高,弹性模量大,刚性好。绝大多数陶瓷的硬度和弹性模量远高于金属和高聚物,这是因为陶瓷材料的离子键和共价键的结合强度高于金属键。陶瓷的硬度一般为 1 000~5 000 HV,而淬火钢为500~800 HV,高聚物不超过20 HV。
(2)抗拉强度很低,而抗压强度、抗弯强度很高。这是由于陶瓷内部存在大量气孔、杂质等各种缺陷,特别是陶瓷晶界中相同电荷离子相互排斥容易形成裂缝,导致陶瓷材料抗拉强度很低,而抗压强度对缺陷敏感性则低得多。
(3)脆性大,塑性和韧性差。这是陶瓷材料的主要缺陷,原因是陶瓷的滑移系少,离子键和共价键具有明显的方向性,当同号离子接近时,容易造成键的断裂;另外,内部还存在大量的气孔。(www.daowen.com)
(4)熔点高,高温强度高,耐热性好,是极好的高温材料。但与金属相比,由于韧性差,耐温度急剧变化的能力较低。
(5)优异的化学稳定性。高温下不氧化,对酸、碱、盐等均有较强的抗腐蚀能力,与许多熔融金属不发生作用,因此,陶瓷材料是极好的耐蚀材料和坩埚材料。
(6)优良的物理性能和特殊的功能性质。大部分陶瓷材料具有良好的电绝缘性,可制造绝缘套管、绝缘子等,也有不少陶瓷材料具有半导体性能,是重要的半导体材料。它还可以用作压电材料、热电材料和磁性材料等。利用特殊的光学性能,可制作激光器材料、光导纤维材料、光存储材料,是一种重要的功能材料。
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