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實(shí)驗(yàn)室制備和檢測(cè)先進(jìn)陶瓷的解決方案

來(lái)源:廣州領(lǐng)拓儀器科技有限公司   2025年01月14日 16:44  

關(guān)于先進(jìn)陶瓷

陶瓷是一類(lèi)由無(wú)機(jī)非金屬材料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)(或類(lèi)似過(guò)程)制成的材料。它們通常是由天然的粘土、各種礦物質(zhì)以及經(jīng)過(guò)精細(xì)加工的粉末制成的。陶瓷材料根據(jù)其成分和制造工藝的不同,可以分為傳統(tǒng)陶瓷和先進(jìn)陶瓷兩大類(lèi):其中,傳統(tǒng)陶瓷主要包括日常生活中常見(jiàn)的瓷器、磚塊、瓦片等,主要由粘土礦物(如高嶺土)、長(zhǎng)石和石英等自然原料制成。這些材料在高溫下燒結(jié),主要用于制作餐具、裝飾品、建筑材料等;先進(jìn)陶瓷,也稱(chēng)為工程陶瓷或高性能陶瓷,因物理、化學(xué)和生物學(xué)性能而在許多高科技領(lǐng)域中得到應(yīng)用。先進(jìn)陶瓷可以根據(jù)其成分和性能被分為幾大類(lèi),并且它們各自有著不同的制備工藝。氧化物陶瓷:主要包括氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)等,主要用于刀具、生物醫(yī)用植入物、絕緣體等。非氧化物陶瓷:包括氮化物(如氮化硅Si3N4、氮化鋁AlN)和碳化物(如碳化硅SiC、碳化鎢WC)。主要用于耐高溫結(jié)構(gòu)部件、耐磨部件、半導(dǎo)體設(shè)備等。復(fù)合陶瓷:結(jié)合了兩種或兩種以上不同陶瓷材料,或陶瓷與金屬等其他材料的復(fù)合材料。主要用于裝甲防護(hù)、切削工具、汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)等。壓電陶瓷:如鈦酸鉛(PbTiO3)、鈦酸鋯鉛(PZT)等,能夠在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生形變(壓電效應(yīng))。主要用于傳感器、驅(qū)動(dòng)器、聲表面波設(shè)備等。生物陶瓷:如氫氧化磷鈣(羥基磷灰石)、生物活性玻璃等,具有良好的生物相容性。主要用于骨科植入物、牙科修復(fù)材料等。


先進(jìn)陶瓷的制備一般都要經(jīng)過(guò)配料、成型和燒結(jié)三道工序。有些情況下,對(duì)原料粉體有特殊的要求,如粉體的成分、純度、粒度和形狀等,需要進(jìn)行粉體制備。


圖片

(先進(jìn)陶瓷材料的制備工藝流程)

在上述步驟中,粉末制備是先進(jìn)陶瓷生產(chǎn)的首要步驟,目的是獲得高純度、均勻粒徑的陶瓷原料粉末。這一步驟可以通過(guò)化學(xué)法或物理法來(lái)實(shí)現(xiàn);成形過(guò)程是將制備好的粉末加工成期望形狀的過(guò)程,常見(jiàn)的成形方法包括干壓成型、等靜壓成型、注塑成型、擠壓成型等;對(duì)于注射成型和擠出成型等涉及到有機(jī)粘結(jié)劑的成形方法,成形后需要通過(guò)熱處理或化學(xué)方法去除粘結(jié)劑,以避免燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生缺陷;燒結(jié)是先進(jìn)陶瓷制備中的關(guān)鍵步驟,通過(guò)高溫處理使粉末顆粒相互結(jié)合,形成致密的陶瓷體。




弗爾德儀器在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)制備和檢測(cè)陶瓷材料上的應(yīng)用

弗爾德儀器在實(shí)驗(yàn)室制備和檢測(cè)先進(jìn)陶瓷材料上有廣泛的應(yīng)用,從粉末處理與混合到排膠燒結(jié)再到成分檢測(cè)和對(duì)結(jié)構(gòu)陶瓷進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)均有應(yīng)用。































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