高技术陶瓷

《高技术陶瓷》 姓名:

学号:结课论文 ___________________ ___________________

摘要:高技术陶瓷材料因其具有高熔点、高强度、高硬度、耐磨损, 抗腐蚀等优良特性, 在机械、电子、汽车、宇航、医学工程等多应用领域有着其它材料不可替代的地位,并成为近代尖端科学技术的重要组成部分。

关键词:高技术陶瓷,结构陶瓷,功能陶瓷。

高技术陶瓷是指采用高精度精选和合成的原料,具有能精确控制的化学,按照便于控制的制造技术加工的、便于进行结构设计,并且有优异特性的陶瓷。按其特性和用途,主要可分为两大类,即结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷是以无机非金属天然矿物或其它化学产品为原料经过原料处理、成形、干燥以及烧结等工序制成的产品。结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷以及抗氧化等优异性能, 和高弹性模量和高温强度高等特性。被广泛用于金属材料和有机高分子材料难以承受的苛刻工作环境, 成为许多新兴科学技术得以实现的关键材料。比如氧化物结构陶瓷主要是氧化铝陶瓷(以A1203为主要原料, 也

可以是以刚玉a 一A1203 为主要矿物质组成的一种相当重要的陶瓷材

料)和氧化锆陶瓷(存在3种稳定相:单斜,四方,六方相通过相变增韧使之具有高强度、高韧性和耐高温、抗腐蚀等特性), 莫来石陶瓷(主要晶相为莫来石3Al 2O 3·2Si02它是由硅氧四面体和铝氧四面体

有规则地交替连接成双链式的硅氧结构, 由六配位的铝离子把一条条双链连接起来, 构成了莫来石的整体结构)

功能陶瓷的发展始20世纪30年代,经历从电介质陶瓷,压电铁电陶瓷,半导体陶瓷,快离子导体陶瓷,高温超导陶瓷的发展过程,目前

已发展成为性能多样、品种繁多的产品。主要包括:陶瓷基板(目前已开发应用和用于实际生产的陶瓷基板材料主要有Al 2O 3 BeO AlN和

玻璃陶瓷等) ,微波介质陶瓷(所使用的微波波段内,介电常数要大,以便于微波介质元器件小型化;品质因数值要高或介电损耗要小),铁电压电陶瓷(钛酸铋钠系统和含铋层状结构无铅压电陶瓷),半导体陶瓷(正温度系数热敏陶瓷PTC 和负温度系数热敏陶瓷NTC ),铁电薄膜(非挥发性铁电随机存取存储器FRAM 和动态随机存取存储器DRAM) ,智能材料(通过陶瓷叠层化技术、复合技术、集成化技术以及自动化技术和微电子技术融合使得材料更具智能化) 的结果等。

高技术陶瓷材料因其优异的高温力学性能及特有的光、声、电、磁、热或功能复合效应,在高新技术产业、传统产业改造和国防军工等领域发挥着越来越大的作用,也广泛应用于通讯、电子、航空、航天、军事等高技术领域。目前,高技术陶瓷产业的产品门类越来越多,高科技性能更加齐全,应用范围愈加广阔,已形成一个巨大的高新技术产业,并成为当前国际上最具活力的陶瓷行业。在国际上,尤其以日本、美国、欧洲的高技术陶瓷产业发展最快。纵观世界的高技术陶瓷发展现状,电子陶瓷、高温结构陶瓷、能源与环境陶瓷等将成为未来高技术陶瓷行业发展的重点。根据近年来市场对高技术陶瓷的需求,将未来高技术陶瓷的发展前景及其热点技术归纳为下列几方面: 1 电子、信息和通讯领域高技术陶瓷发展前景及其热点技术 2 机械工程领域高技术陶瓷发展前景及其热点技术

3 能源和环境高技术陶瓷发展趋势

通过周邵鑫老师的高技术陶瓷这门课的讲解。我了解到了许多以前陌生的关于陶瓷方面的新兴发展的趋势的现有的高新技术还有开拓了视野,增加了对陶瓷以致无机非金属材料学习兴趣,增强了继续在无机材料奋斗的勇气。总体上来说, 我国高技术陶瓷材料中的关键性基础研究仍较为薄弱, 比如说导致了我国陶瓷元器件产业随着电子信息产品更新换代而表现出明显乏力的趋势, 已不适应我国电子信息、航天/航空等高新技术产业对信息功能陶瓷元器件日益增长的重大需求, 同时大面积的电子信息产品的快速升级换代不断对信息功能陶瓷及其元器件提出新的要求, 特别是对一些极端条件、

复杂环境下使用的

信息功能陶瓷材料元器件提出了更为苛刻的要求。虽然我国在高技术陶瓷研究的某些方面做出了国际领先或先进水平的成果,但我们应清醒地认识到,从整体上看,我们与先进国家相比仍有较大的差距,形势不容乐观。作为当代无机人我们应该勇于探索,刻苦学习为新兴材料的发展贡献出自己的一份力量。

参考文献:

1高技术陶瓷产业发展前景与热点技术 周健儿 中国陶瓷工业 2高技术陶瓷发展简论 韩以政 陶瓷研究与职业教育

3信息功能陶瓷研究的新进展与挑战 南策文等 中国材料进展 4高技术陶瓷在现代工业中的应用 才铁成 HeibeiCeramics 5高技术陶瓷材料点缺陷化学和物理 周志刚 无机材料学报 6功能陶瓷研究进展与发展趋势 董显林 中国科学院院刊 7结构陶瓷及其超塑性 宋玉泉 金属学报

8功能陶瓷材料及应用研究新进展 李龙土 清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,

《高技术陶瓷》 姓名:

学号:结课论文 ___________________ ___________________

摘要:高技术陶瓷材料因其具有高熔点、高强度、高硬度、耐磨损, 抗腐蚀等优良特性, 在机械、电子、汽车、宇航、医学工程等多应用领域有着其它材料不可替代的地位,并成为近代尖端科学技术的重要组成部分。

关键词:高技术陶瓷,结构陶瓷,功能陶瓷。

高技术陶瓷是指采用高精度精选和合成的原料,具有能精确控制的化学,按照便于控制的制造技术加工的、便于进行结构设计,并且有优异特性的陶瓷。按其特性和用途,主要可分为两大类,即结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷是以无机非金属天然矿物或其它化学产品为原料经过原料处理、成形、干燥以及烧结等工序制成的产品。结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷以及抗氧化等优异性能, 和高弹性模量和高温强度高等特性。被广泛用于金属材料和有机高分子材料难以承受的苛刻工作环境, 成为许多新兴科学技术得以实现的关键材料。比如氧化物结构陶瓷主要是氧化铝陶瓷(以A1203为主要原料, 也

可以是以刚玉a 一A1203 为主要矿物质组成的一种相当重要的陶瓷材

料)和氧化锆陶瓷(存在3种稳定相:单斜,四方,六方相通过相变增韧使之具有高强度、高韧性和耐高温、抗腐蚀等特性), 莫来石陶瓷(主要晶相为莫来石3Al 2O 3·2Si02它是由硅氧四面体和铝氧四面体

有规则地交替连接成双链式的硅氧结构, 由六配位的铝离子把一条条双链连接起来, 构成了莫来石的整体结构)

功能陶瓷的发展始20世纪30年代,经历从电介质陶瓷,压电铁电陶瓷,半导体陶瓷,快离子导体陶瓷,高温超导陶瓷的发展过程,目前

已发展成为性能多样、品种繁多的产品。主要包括:陶瓷基板(目前已开发应用和用于实际生产的陶瓷基板材料主要有Al 2O 3 BeO AlN和

玻璃陶瓷等) ,微波介质陶瓷(所使用的微波波段内,介电常数要大,以便于微波介质元器件小型化;品质因数值要高或介电损耗要小),铁电压电陶瓷(钛酸铋钠系统和含铋层状结构无铅压电陶瓷),半导体陶瓷(正温度系数热敏陶瓷PTC 和负温度系数热敏陶瓷NTC ),铁电薄膜(非挥发性铁电随机存取存储器FRAM 和动态随机存取存储器DRAM) ,智能材料(通过陶瓷叠层化技术、复合技术、集成化技术以及自动化技术和微电子技术融合使得材料更具智能化) 的结果等。

高技术陶瓷材料因其优异的高温力学性能及特有的光、声、电、磁、热或功能复合效应,在高新技术产业、传统产业改造和国防军工等领域发挥着越来越大的作用,也广泛应用于通讯、电子、航空、航天、军事等高技术领域。目前,高技术陶瓷产业的产品门类越来越多,高科技性能更加齐全,应用范围愈加广阔,已形成一个巨大的高新技术产业,并成为当前国际上最具活力的陶瓷行业。在国际上,尤其以日本、美国、欧洲的高技术陶瓷产业发展最快。纵观世界的高技术陶瓷发展现状,电子陶瓷、高温结构陶瓷、能源与环境陶瓷等将成为未来高技术陶瓷行业发展的重点。根据近年来市场对高技术陶瓷的需求,将未来高技术陶瓷的发展前景及其热点技术归纳为下列几方面: 1 电子、信息和通讯领域高技术陶瓷发展前景及其热点技术 2 机械工程领域高技术陶瓷发展前景及其热点技术

3 能源和环境高技术陶瓷发展趋势

通过周邵鑫老师的高技术陶瓷这门课的讲解。我了解到了许多以前陌生的关于陶瓷方面的新兴发展的趋势的现有的高新技术还有开拓了视野,增加了对陶瓷以致无机非金属材料学习兴趣,增强了继续在无机材料奋斗的勇气。总体上来说, 我国高技术陶瓷材料中的关键性基础研究仍较为薄弱, 比如说导致了我国陶瓷元器件产业随着电子信息产品更新换代而表现出明显乏力的趋势, 已不适应我国电子信息、航天/航空等高新技术产业对信息功能陶瓷元器件日益增长的重大需求, 同时大面积的电子信息产品的快速升级换代不断对信息功能陶瓷及其元器件提出新的要求, 特别是对一些极端条件、

复杂环境下使用的

信息功能陶瓷材料元器件提出了更为苛刻的要求。虽然我国在高技术陶瓷研究的某些方面做出了国际领先或先进水平的成果,但我们应清醒地认识到,从整体上看,我们与先进国家相比仍有较大的差距,形势不容乐观。作为当代无机人我们应该勇于探索,刻苦学习为新兴材料的发展贡献出自己的一份力量。

参考文献:

1高技术陶瓷产业发展前景与热点技术 周健儿 中国陶瓷工业 2高技术陶瓷发展简论 韩以政 陶瓷研究与职业教育

3信息功能陶瓷研究的新进展与挑战 南策文等 中国材料进展 4高技术陶瓷在现代工业中的应用 才铁成 HeibeiCeramics 5高技术陶瓷材料点缺陷化学和物理 周志刚 无机材料学报 6功能陶瓷研究进展与发展趋势 董显林 中国科学院院刊 7结构陶瓷及其超塑性 宋玉泉 金属学报

8功能陶瓷材料及应用研究新进展 李龙土 清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,


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