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碳化硅陶瓷范文第1篇

關鍵詞：成型壓力；造孔劑；孔隙率；強度；過濾壓降；碳化硅

1 引言

目前，我國電力工業是以火力發電為主，但高溫煙氣凈化水平不高，不僅污染環境，而且浪費掉大量的熱能和有用資源。高溫氣體除塵技術是21世紀一種先進的高效節能技術，該項技術的應用可以促進協調我國資源、經濟與環境，實現可持續發展。高溫氣體除塵技術的關鍵是在高溫下直接將煙氣實現氣固凈化分離，并使排出的煙氣符合環保標準。

要想去除高溫煙氣中的塵粒，要求所選陶瓷材料必須能承受高溫（500～900℃）、高壓（1.0～3.0 MPa）以及脈沖反吹時因溫度差突變而引起的熱應力變化。因此，研發一種具有優異性能的高溫陶瓷過濾材料很有必要。

采用碳化硅材料制備的多孔陶瓷支撐體的最大優點是抗熱沖擊性好、高溫強度高和耐腐蝕性好，在嚴酷的條件下可以保持良好的穩定性；同時，碳化硅陶瓷具有良好的抗彎強度，抗彎強度的大小直接影響到多孔陶瓷支撐體的使用壽命。因此，碳化硅多孔陶瓷支撐體是一種優良的高溫氣固分離材料。

等靜壓成型工藝是目前一種較為先進的成型工藝，具有組織結構均勻、不易變形、燒成收縮率小、模具成本低、生產效率高、可成型形狀復雜和精密尺寸制品等突出優點，應用前景非常廣泛。

本文主要根據等靜壓成型的特點和碳化硅的特性研究如何制備出高孔隙率和高折強度的碳化硅陶瓷支撐體，使其工業化、產業化，在高溫氣固分離行業得到廣泛的應用。

2 試驗過程

2.1 試驗原料及設備

試驗原料：碳化硅（60目），復合陶瓷粉體，造孔劑（木纖維）和粘結劑（PVA溶液）。

主要設備：冷等靜壓機，電動抗折試驗機，高溫燒結爐，顯氣孔體密測定儀等。

2.2 試樣的制備

以碳化硅顆粒為骨料搭建骨架，利用細粉作為陶瓷結合劑，將混合均勻的復合陶瓷粉體緩緩加入骨料中混合均勻，然后將造孔劑加入到骨料中，在轉動的混煉機中碾壓均勻，之后陳化24 h。在等靜壓模具中等壓成型，尺寸為Φ60 mm ×Φ40 mm × 750 mm；將成型后的試樣放入恒溫烘箱中進行低溫烘干處理，在1330℃下燒成，保溫時間為4 h。

3 結果與討論

3.1 成型壓力對碳化硅陶瓷支撐體孔隙率、抗折強度的影響

成型壓力的大小對陶瓷坯體的致密度、燒成后制品的強度和孔隙率有直接的影響。成型壓力高，坯體強度高，脫模時不易破碎，燒成后制品的強度高，孔隙率小；成型壓力低，坯體強度低，脫模時易損壞，燒成后制品的強度低，孔隙率高。因此合適的成型壓力是制備出優異的陶瓷制品關鍵因素之一。

成型壓力與抗折強度和孔隙率的關系見圖1，隨著成型壓力的提高，碳化硅支撐體的抗折強度隨之升高，孔隙率下降，且下降幅度較大。而研究制備的碳化硅多孔陶瓷材料，需要保持一定的孔隙率（≥35%），因此不能只單一考慮碳化硅陶瓷強度來選取成型壓力。由圖1可知，成型壓力在40 mPa的時，測得孔隙率>35%，抗折強度>22 Mpa；成型壓力超過45 mPa時，孔隙率低于35%，此時氣體通過碳化硅支撐體的的阻力偏大，影響支撐體的使用效率。

3.2 造孔劑與所需成型壓力的關系

引入的造孔劑需滿足兩個條件：一是不能和陶瓷基體進行反應；二是燒結過程中易排除，不會留下影響多孔陶瓷性能的殘留物質。在多孔陶瓷材料中，造孔劑有很多種，如活性炭粉、石墨、淀粉、聚乙烯醇、纖維素等。

造孔劑與所需成型壓力的關系見圖2，在保持空隙率>35%的前提下，隨著造孔劑含量的提高，所需成型壓力大致呈線性升高，但是造孔劑添加過量后使得坯體成型以及燒成時收縮變大，燒成后的坯體易產生微裂紋等缺陷，制品的力學性能大幅度下降。相關研究結果顯示，造孔劑的含量選取3 wt%較為合適，此時需要的成型壓力為40 MPa，孔隙率為36.8%。

3.3 成型壓力對碳化硅陶瓷支撐體過濾壓降的影響

表征碳化硅陶瓷支撐體使用性能的主要參數之一是過濾壓降，過濾壓降的大小直接影響碳化硅陶瓷支撐體使用過程中的煙氣過濾效率。過濾壓降越小，煙氣過濾效率越高，制品的性能越好。

成型壓力與過濾壓降的關系見圖3。由圖3所示，隨著成型壓力的不斷提高，過濾壓降也隨之大幅度提高，兩者基本呈線性關系；加入造孔劑木纖維后，在相同的成型壓力下，陶瓷支撐體的過濾壓降明顯低于未加造孔劑的陶瓷支撐體的過濾壓降。為了降低過濾壓降，有兩種方式：一是繼續降低成型壓力；二是添加造孔劑以提高碳化硅陶瓷支撐體的孔隙率。若成型壓力過低，成型后的坯體強度低、極易開裂、斷裂、碳化硅顆粒易剝落、不易成型，燒成后制品的強度會大幅度下降，嚴重影響使用壽命。因此選取合適的成型壓力是技術關鍵之一。

4 結論

本文對碳化硅陶瓷支撐體的等靜壓成型進行了研究，綜合試驗結果，所得出結論如下：

（1）當成型壓力為40 MPa時，碳化硅陶瓷支撐體的抗折強度和孔隙率的性能較為理想，此時的孔隙率為36.8%，抗折強度約為23.5 MPa。

（2）對成型壓力、造孔劑含量和過濾壓降的研究發現，三者基本呈線性關系。成型壓力的選取至關重要。

參考文獻

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[4] 劉有智，石國亮，郭雨.新型多孔碳化硅陶瓷膜管的制備與性能

表征[J].膜科學與技術，2007，27（1）：32～34.

Study on the Forming Pressure of SiC Porous Ceramics Materials for

High Temperature Gas Solid Separation

LUN Wen-shan 1，XU Ze-yue 2 ，ZHUJun 1，LU Li-fang 1，GUO Wen-fei 2， JIANG Xin-yan2

（1 Jiangsu Jiuwu High-Tech co.， LTD， Nanjing 210000；

2 Jiangsu province ceramics research institute co.， LTD， Yixing 214221）

碳化硅陶瓷范文第2篇

【關鍵詞】設備部門；消毒供應中心；一次性無菌醫療用品；規范化管理

【中圖分類號】R415 【文獻標識碼】B 【文章編號】1005-0515(2011)07-0310-01

隨著醫學技術的進步和科學技術水平的提高，一次性使用無菌醫療用品愈來愈廣泛地應用于臨床診療過程，提高了臨床工作效率，促進了診療技術的發展，有效地預防、控制了醫院感染發生。但是，因生產過程、生產條件等不完善而導致的一次性醫療用品不能達到無菌、無熱源等標準也為臨床使用帶來了很大的威脅。同時醫療機構也存在著對一次性醫療用品管理不完善，違反使用操作規程，醫護人員存在感染控制意識不強，這些引發醫院感染的潛在隱患，將會導致嚴重后果。由此可見，一次性使用無菌醫療器具從生產、經營到臨床使用，用后處理等環節必須建立嚴格的標準和監督管理機制[1]。

為保證一次性無菌醫療用品的安全使用，為臨床提供重要保障，我院有關職能部門、設備部門和消毒供應中心加強了對一次性無菌醫療用品各環節的監督和管理，提高了質量監測覆蓋率及執行力。從進貨、驗收、貯存、發放，到臨床使用，回收處理各個環節嚴格控制，有效監管，做到了購進制度化，驗收規范化，管理科學化，為降低醫院感染發生率，提高醫療質量，保證患者生命安全起到了關鍵性的作用?，F將我院對一次性使用無菌醫療用品規范化管理實施措施介紹如下。

1 提高認識規范管理

一次性使用無菌醫療用品的質量及在臨床使用過程中的管理不僅關系到病人的健康、生命安全和感染控制。同時對社會及醫務人員自身的健康也具有重要的意義。因此各醫療機構有責任、有義務不斷加強其管理的規范化，并將其列為醫院感染管理的重要一環，并嚴格按照《醫院感染管理辦法》規定，進一步加強管理[1]。在進行一次性醫療用品管理和使用中，我們應牢固樹立“零缺陷”觀念，防患于未然。安全工程科學研究中的“海恩法則”告訴我們：每一起嚴重事故的背后，必然有29起輕微事故、300起未遂先兆及1000起事故隱患。掌握與遵循這一法則，對高風險的醫療行為具有非常重要的意義[2]。

為規范一次性使用無菌醫療器具的生產和確保產品的安全使用，衛生部會同相關部門先后頒布了有關一次性輸液器、注射器、輸血管等產品的國家標準，分別從物理、化學、生物等方面規定了強制性要求。專門對醫療機構采購、使用一次性無菌醫療器械及其用后處理等環節進行了明確的規定。我院在實施規范化管理措施中，職能部門首先加強全院醫護人員一次性無菌醫療用品安全管理和使用知識培訓，強化醫院感染控制意識，加大監管力度。設備科和消毒供應中心嚴格按照相關規定，完善并落實相關制度，規范操作流程，建立一次性使用無菌醫療用品管理流程：統一采購，索證檢驗，質量驗收，建立帳冊登記，規范貯存保管、發放、用前安全檢查、發生不良反應追查問責、無害化回收處理。

2 規范化培訓

所有員工都應該接受培訓，不斷提高思想素質和職業素質。首先要加強職業道德教育，對工作有高度的責任感，認真履行崗位職責，工作嚴謹、慎獨，保障臨床需求。其次，要加強專業培訓，定期組織學習各項規章制度，一次性無菌物品規范化管理、消毒滅菌，預防醫院感染等理論知識。質檢人員要加強自身業務素質的提高，全面熟練掌握各項檢測技術和操作規程，以便肩負質量檢測及帶教指導工作。由于一次性醫療用品在診療過程中涉及的科室及人員多，所以應加強醫務人員對醫院感染控制、一次性無菌物品管理的重要性、必要性以及用后處理不當所造成的危害性的認識，應加強宣傳教育，做好培訓工作。

3 控制環節質量的管理對策

3.1 嚴格控制產品采購采購是一次性使用無菌醫療用品的第一環節，也是管理的最重要的環節，我院所用一次性無菌醫療用品必須由設備部門統一集中采購，使用科室不得自行購入。對購入物品首先進行索證檢查，核驗證件，要具有三證或質檢中心出示的質量檢測報告，這是決定物品是否符合資質要求能否購入的首要條件及關鍵步驟，若證件不全或過期，則說明生產企業或經營單位不具備相應的能力，故應嚴格把關，對證件齊全的無菌物品應進行嚴格的質量驗收，查驗每箱（包）產品的檢驗合格證、生產日期、生產和滅菌批號及滅菌標識和失效期等，進口的一次性導管等無菌醫療用品應具有無菌日期和失效期等中文標識。杜絕不合格產品流入醫院。

3.2規范庫房物品管理消毒供應中心應確保一次性無菌醫療用品驗收、貯存保管、發放各環節的質量控制，應有專人負責并建立登記帳冊，認真登記物品名稱、規格、數量、型號、批號，做好出入庫、發放、回收登記，隨時掌握各科室物品使用動態需求，設置合理的庫存量，避免超量貯存，按照有效日期順序擺放并合理安排發放，防止物品過期。質檢人員應進行質量驗收，對不同批號，不同生產批次抽樣做生物監測，理化監測，檢測合格后方可使用，并記錄備案。按照管理規范要求，庫房環境應陰涼干燥，通風良好，潔凈整齊，溫度保持在200C-250C，濕度保持在50%--60%，物品放置距地面20cm,距墻面10 cm，距天花板50 cm。有資料統計，一次性無菌物品領取后在清潔區無菌物品存放間拆開外包裝，其空氣微生物含量可以從原來平均165.38cfu/m3降至88.46 cfu/m3〔3〕。因此，應根據每日使用量拆除外包裝后由一次性無菌物品庫房送入一次性無菌物品發放間，按一次性無菌物品存放要求分類有序存放，更有效的避免無菌物品二次污染。

3.3 完善科室使用制度按照領取-使用-醫療廢物處置環節進行細節管理，完善一次性無菌物品科室使用環節管理制度。臨床、醫技科室在進行醫療護理操作時，應確保物品在使用環節中的安全，禁止使用非正常途徑提供的物品，嚴格按照一次性無菌物品使用管理規范，做到使用前認真檢查產品質量，使用中發現問題及時向有關部門反饋，領取存放后定人定期清查治療室無菌柜中備用物品，并注意按有效期順序存放和使用，禁止使用過期物品，禁止重復使用一次性無菌物品，使用后一次性無菌物品嚴格按照醫療廢物分類處置要求，確保使用安全和無害化處理。應建立熱源反應追查制度，如有輸液反應，應留取標本送檢，并填寫一次性醫療用品使用情況反饋單，上報院感科和設備科。設備科、供應中心應與使用科室充分溝通，及時聽取反饋，滿足其使用要求。

3.4 職能部門加強監管醫院感染管理科室應履行對一次性使用無菌醫療用品采購、貯存保管、發放管理和回收處理的監督檢查職能，與護理部共同負責監管全院醫護人員對一次性無菌用品管理制度執行情況，并規范操作使用，促使各項規章制度的有效落實和操作流程的規范化管理。隨時對產品質量進行監督檢查，及時收集使用過程中所發生的各種不良反應及有關情況，并將其向設備科、消毒供應中心反饋，及時避免因不規范操作行為給患者造成的安全隱患。

參考文獻

[1] 鐘秀玲，郭燕紅，黃虹，等.醫院供應室的管理與技術〔M〕.2版.北京：中國協和醫科大學出版社，2006：72，74

[2] 徐偉英，何萍，李永瑾.手術室醫院感染的細節管理〔J〕.中化醫院感學雜志，2009，19（11）：1392-1394

碳化硅陶瓷范文第3篇

1.拋光廢渣的熱分析：圖1是拋光廢料室溫到1250℃的差熱、熱重分析圖。圖中顯示由室溫到600℃左右，出現了明顯的失重，這是吸附水和氯化鎂結晶水脫除、氯化鎂分解以及廢渣沉淀劑氧化的綜合結果[3]，由600℃到1050℃左右，熱重曲線稍有變化，1050℃以后，熱重曲線保持不變，可能是廢渣中碳化硅含量不高，并且碳化硅氧化中碳的脫除與氧與硅反應形成一定的互補造成的,其化學反應式為：SiC+2O2=SiO2+CO2↑

2.拋光廢渣的發泡特性：拋光廢渣中碳化硅含量低，所以在熱重分析時碳化硅氧化造成的重量變化不明顯，但這不等于對燒成后期的影響不大，實際上，1摩爾碳化硅氧化成氧化硅會放出1摩爾的二氧化碳，放出氣體的體積接近碳化硅固體體積的2000倍，所以，即使廢渣中碳化硅含量很少，如果燒成時產生的二氧化碳封閉在坯體中，則坯體的密度和強度會顯著下降。為了更加詳細了解拋光廢渣在燒成時的表現，我們將拋光廢渣制成試樣，利用可視化燒成設備測試了該試樣在燒成時的膨脹與收縮現象，結果示于圖2。傳統的拋光磨頭的成分主要有氯化鎂、氧化鎂、碳化硅等，其中碳化硅可以在較高溫度下氧化放出二氧化碳氣體。而作為膠凝材料的氯化鎂在600℃前分解放出大量的氣體。近年新型的拋光磨塊的結合劑則為銅基、鋁基、鐵基的金屬合金，以粉末冶金方法與碳化硅或者金剛石磨料燒結一起，金屬材料高溫雖不會產生氣體，但作為雜質也會對陶瓷燒成有一定的影響。從拋光廢渣的膨脹收縮曲線（圖3）可以看出，拋光廢渣試樣從900℃左右開始收縮，說明含有磨料的拋光磚廢渣，其燒結溫度大大降低，出現液相的溫度提前，在該溫度下已有液相生成，試樣開始燒結。收縮持續到在1100℃左右，膨脹開始出現，并且隨著溫度的升高，幾乎直線上升，直到1250℃升溫結束。根據膨脹收縮曲線，可以認為在1100℃該試樣已經有大量液相存在，此時生成的氣體主要被液相包圍，隨著溫度進一步升高，氣體壓力增大，氣體膨脹，由于液相黏度大，坯體中的氣體無法及時釋放，因此氣泡變大，坯體體積增大。隨著溫度升高，碳化硅不斷氧化完全，體積越來越大。

3.分段研究拋光廢渣燒結性能：由于拋光廢渣的發泡性，在陶瓷墻地磚中使用，生產工藝會變得難以控制，無法保證磚的質量，為此我們將各拋光段廢渣分別進行了研究。根據實驗統計，在所有拋光廢渣中，刮平和100目以前粗拋所產生的廢渣占到80%以上，中磨段約10%，細磨段不到10%。拋光生產線各段所用的磨頭有所不同，磨塊用量和磨削量也不相同，廢渣的成分、粒度等有諸多差異，因此我們進行分段取樣進行燒結性能測試，結果列于表1。由表可看出，1090℃以下拋光廢渣以收縮為主，1138℃拋光廢渣已經膨脹，這是由于碳化硅氧化產生氣體量過大、此溫度廢渣中液相量增多，氧化產生氣體不能及時排除產生所謂發泡現象，造成坯體體積膨脹；1138℃前隨著溫度的升高吸水率下降，在1138℃達到最低，說明在此溫度，開口氣孔逐漸變為閉口氣孔。1175℃吸水率上升可能是由于隨溫度升高玻璃相粘度降低，閉氣孔中氣體膨脹，氣泡破裂，重新形成開口氣孔造成。各段廢渣比較，細磨段廢渣1138℃收縮率最大，1175℃膨脹率最大，同樣溫度吸水率最小，這說明細磨段廢渣的燒結性能與粗磨及中磨段有較大的差別，這是由于細磨段粒度小，高溫下燒結活性高，而且廢渣中磨塊成分的含量最高，即熔劑成分Mg離子含量高，造成高溫時玻璃相量較大、粘度較高，故細磨段廢渣所形成的氣孔以封閉氣孔為主。由分段試驗可以看出，拋光廢渣的收縮膨脹吸水率等燒結性能,與拋光廢渣中含有的磨料成分及廢渣本身粒度有很大的相關性，如果要在生產中應用，工藝上采取均化步驟是必不可少的，本廠的做法是拋光廢渣壓濾后，以每批1000噸為一個均化單位，集中堆積后采用挖掘機進行粗均化，取樣化驗后，再作為陶瓷原料使用。為了提高拋光廢渣的利用率、使原料的均勻性更好，采取了分段收集處理拋光廢渣的方法：將磨料及溶劑含量少的刮平、粗磨和中磨廢渣與細磨廢渣分開收集，前段廢渣可以直接用于陶瓷磚生產，細磨廢渣可以供給輕質磚廠做生產輕質磚的發泡原料，也可以作為原料漿按一定配比加到料漿池中作為原料再利用，這樣做的目的是避免因細磨段細度小、含較多電解質，出現漿料流動性差現象，影響球磨及放漿。

4.拋光廢渣在墻地磚中的應用試驗：為了尋找拋光廢渣在陶瓷生產中應用的方法，將一定量均化處理的拋光廢渣摻加到不同吸水率坯體中，進行燒結試驗。設計的實驗方案如下：A－廣場磚粉料外加25％拋光磚廢渣；B－拋光磚粉料外加25％拋光磚廢渣；C－釉面磚粉料外加25％拋光磚廢渣。混合料壓制成試樣后，在對應產品的燒成溫度附近進行燒結實驗，廣場磚和拋光磚的燒成溫度為1200℃，釉面磚的燒成溫度為1130℃。燒結實驗結果列于表2。數據表明，加廢渣的拋光磚和廣場磚燒成后都有不同程度的膨脹發泡現象，在釉面磚素燒溫度下，坯體沒有膨脹，磚的吸水率也達到了國家標準17%以下的要求。這是由于釉面磚燒成溫度較低，并且素燒工藝有利于坯體排放大量氣體。我們已成功地利用拋光磚廢渣生產出質量優良的釉面磚，相關生產技術將另文論述。

結語

碳化硅陶瓷范文第4篇

陶瓷材料一般分為傳統陶瓷和現代技術陶瓷兩大類。傳統陶瓷是指用天然硅酸鹽粉末(如黏土、高嶺土等)為原料生產的產品。因為原料的成分混雜和產品的性能波動大，僅用于餐具、日用容器、工藝品以及普通建筑材料(如地磚、水泥等)，而不適用于工業用途?，F代技術陶瓷是根據所要求的產品性能，通過嚴格的成份和生產工藝控制而制造出來的高性能材料，主要用于高溫和腐蝕介質環境，是現代材料科學發展最活躍的領域之一。下面對現代技術陶瓷三個主要領域:結構陶瓷、陶瓷基復合材料和功能陶瓷作一簡單介紹。

一、結構陶瓷

同金屬材料相比，陶瓷的最大優點是優異的高溫機械性能、耐化學腐蝕、耐高溫氧化、耐磨損、比重小(約為金屬的1/3)，因而在許多場合逐漸取代昂貴的超高合金鋼或被應用到金屬材料根本無法勝任的場合，如發動機氣缸套、軸瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。結構陶瓷可分為三大類;氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。

1、氧化物陶瓷

主要包括氧化鋁、氧化錯、莫來石和欽酸鋁。氧化物陶瓷最突出優點是不存在氧化問題，原料價格低廉，生產工藝簡單。氧化鋁和氧化錯具有優異的室溫機械性能，高硬度和耐化學腐蝕性，主要缺點是在1000℃以上高溫蠕變速率高，機械性能顯著降低。氧化鋁和氧化錯主要應用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高溫爐管、密封圈和玻璃熔化池內襯等。莫來石室溫強度屬中等水平，但它在1400℃仍能保持這一強度水平，并且高溫蠕變速率極低，因此被認為是陶瓷發動機的主要候選材料之一。上述三種氧化物也可制成泡沫或纖維狀用于高溫保溫材料。鈦酸鋁陶瓷體內存在廣泛的微裂紋，因而具有極低的熱膨脹系數和熱傳導率。它的主要缺點是強度低，無法單獨作為受力元件，所以一般用它加工內襯用作保溫、耐熱沖擊元件，并已在陶瓷發動機上得到應用。

2、非氧化物陶瓷

主要包括碳化硅、氮化硅和賽龍(SIALON)。同氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷原子間主要是以共價鍵結合在一起，因而具有較高的硬度、模量、蠕變抗力，并且能把這些性能的大部分保持到高溫，這是氧化物陶瓷無法比擬的。但它們的燒結非常困難，必須在極高溫度（1500～2500℃)并有燒結助劑存在的情況下才能獲得較高密度的產品，有時必須借助熱壓燒結法才能達到希望的密度(＞95%)，所以非氧化物陶瓷的生產成本一般比氧化物陶瓷高。

這些含硅的非氧化物陶瓷還具有極佳的高溫耐蝕性和抗氧化性，因此一直是陶瓷發動機的最重要材料，目前已經取代了許多超高合金鋼部件?，F有最佳超高合金鋼的使用溫度低于1100℃，而發動機燃料燃燒的溫度在1300℃以上，因而普遍采用高壓水強制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金鋼后，燃燒溫度可提高到1400℃以上，并且不需要水冷系統，這在能源利用和環保方面具有重要的戰略意義。

非氧化物陶瓷也廣泛應用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比，其成本較高，但高溫韌性、強度、硬度、蠕變抗力優異得多，并且刀具壽命長、允許切削速度高，因而在刀具市場占有日益重要地位。它的應用領域還包括輕質無陶瓷軸承、密封件、窯具和磨球等。

3、玻璃陶瓷

玻璃和陶瓷的主要區別在于結晶度，玻璃是非晶態而陶瓷是多晶材料。玻璃在遠低于熔點以前存在明顯的軟化，而陶瓷的軟化溫度同熔點很接近，因而陶瓷的機械性能和使用溫度要比玻璃高得多。玻璃的突出優點是可在玻璃軟化溫度和熔點之間進行各種成型，工藝簡單而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工藝性能和陶瓷的機械性能，它利用玻璃成型技術制造產品，然后高溫結晶化處理獲得陶瓷。工業玻璃陶瓷體系有鎂一鋁一硅酸鹽、鋰一鎂一鋁一硅酸鹽和鈣一鎂一鋁一硅酸鹽系列，它們常被用來制造耐高溫和熱沖擊產品，如炊具。此外它們作為建筑裝飾材料正得到越來越廣泛的應用，如地板、裝飾玻璃。

二、陶瓷基復合材料

復合材料是為了達到某些性能指標將兩種或兩種以上不同材料混合在一起制成的多相材料，它具有其中任何一相所不具備的綜合性能。陶瓷材料的最大缺點是韌性低，使用時會產生不可預測的突然性斷裂，陶瓷基復合材料主要是為了改善陶瓷韌性?；谔岣唔g性的陶瓷基復合材料主要有兩類:氧化錯相變增韌和陶瓷纖維強化復合材料。

氧化鋯相變增韌復合材料是把部分穩定的氧化鋯粉末同其它陶瓷粉末(如氧化鋁、氮化硅或莫來石)混合后制成的高韌性材料，其斷裂韌性可以達到10Mpa，以上，而一般陶瓷的韌性僅有3Mpa左右。這類材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常廣泛的應用。

纖維強化被認為是提高陶瓷韌性最有效和最有前途的方法。纖維強度一般比基體高得多.所以它對基體具有強化作用;同時纖維具有顯著阻礙裂紋擴展的能力，從而提高材料的韌性。目前韌性最高的陶瓷就是纖維強化的復合材料，例如碳化硅長纖維強化的碳化硅基復合材料韌性高達30 Mpa以上，比燒結碳化硅的韌性提高十倍.但因為這類材料價格昂貴，目前僅在軍械和航空航天領域得到應用。另一引人注目的增強材料是陶瓷晶須。晶須是尺寸非常小但近乎完美的纖維狀單晶體.其強度和模量接近材料的理論值，極適用于陶瓷的強化。目前這類材料在陶瓷切削刀具方面已經得到廣泛應用，主要體系有碳化硅晶須一氧化鋁一氧化鉛、碳化硅晶須一氧化鋁和碳化硅晶須一氮化硅。

三、功能陶瓷

功能陶瓷是具有光、電、熱或磁特性的陶瓷，已經具有極高的產業化程度。下面簡介幾類主要功能陶瓷的性能。

1、導電性能

陶瓷材料具有非常廣泛的導電區間，從絕緣體到半導體、超導體。大多數陶瓷具有優異的電絕緣性，因而被廣泛用于電絕緣體。半導體分為電子型和離子型半導體，以晶體管集成電路為代表的是電子型半導體。離子型半導體僅對某些特殊的帶電離子具有傳導作用，最具有代表性的是穩定氧化鋯和β一氧化鋁。穩定氧化鉆僅對氧離子具有傳導作用，主要產品有氧傳感器(主要用來測定發動機的燃燒效率或鋼水中氧濃度)、氧泵(從空氣中獲得純氧)和燃料電池。β一氧化鋁僅對鈉離子具有傳導作用，主要用來制造鈉一硫電池，其特點是高效率、對環境無危害和可以反復充電。陶瓷超導體是近10年才發展起來的.它的臨界超導轉化溫度在所有類超導體中最高，已經達到液氮溫度以上。典型的陶瓷超導體為釔一鋇一銅一氧系列材料，已經在計算機、精密儀器領域得到廣泛應用。

2、介電性能

大多數陶瓷具有優異的介電性能，表現在其較高的介電常數和低介電損耗。介電陶瓷的主要應用之一是陶瓷電容器?，F代電容器介電陶瓷主要是以鈦酸鋇為基體的材料。當鋇或鈦離子被其它金屬原子置換后，會得到具有不同介電性能的電介質。認酸鈦基電介質的介電常數高達l000以上，而過去使用的云母小于10，所以用鈦酸鋇制成的電容器具有體積小、電儲存能力高等特點。鈦酸鋇基電介質還具有優異的正電效應。當溫度低于某一臨界值時呈半導體鐘電狀態，但當溫度超過這一臨界值時，電阻率突然增加到倍成為絕緣體。利用這一效應的產品有電路限流元件和恒溫電阻加熱元件。許多陶瓷，如錯鈦酸錯，具有顯著壓電效應。當在陶瓷上施加外力時，會產生一個相應的電信號，反之亦然，從而實現機械能和電能的相互轉換。壓電陶瓷用途極其廣泛，產品有壓力傳感元件、超聲波發生器等。

3、光學性能

陶瓷在光學方面的應用主要包括光吸收陶瓷、透光陶瓷、陶瓷光信號發生器和光導纖維。利用陶瓷光吸收特性在日常生活中隨處可見.如涂料、陶瓷釉和琺瑯。核工業中，利用含鉛、鋇等重離子陶瓷吸收和固定核輻射波在核廢料處理方面應用非常廣泛。陶瓷也可被制造用來透過不同波長的光線，其中最重要的就是紅外線透射陶瓷，它僅允許紅外光線透過，被用來制造紅外窗口，在武器、航空航天領域和高技術設備上得到廣泛應用。這類材料的典型代表有硫化鋅陶瓷和莫來石等.陶瓷還是固體激光發生器的重要材料，典型代表有紅寶石激光器和憶榴石激光器。光導纖維是現代通訊信號的主要傳輸媒介，它是用高純二氧化硅制成的，具有信號損耗低、高保真性、容量大等特性，是金屬信號傳愉線無法比擬的。

4、磁學性能

金屬和合金磁性材料具有電阻率低、損耗大的特性，尤其在高頻下更是如此，已經無法滿足現代科技發展的需要。相比之下，陶瓷磁性材料有電阻率高、損耗低、磁性范圍廣泛等特性.陶瓷磁性材料的代表為鐵氧體一種含鐵的復合氧化物。通過對成份的嚴格控制，可以制造出軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料。軟磁材料的磁導率高，飽和磁感應強度大，磁損耗低.主要用于電感線圈、小型變壓器、錄音磁頭等部件。典型的軟磁材料有鎳一鋅、錳一鋅和鋰一鋅鐵氧體。硬磁材料的特性是剩磁大、矯頑力大、不易退磁，主要應用為永久磁體，代表材料為鐵酸鋇。矩磁材料的剩余磁感應強度非常接近于飽和磁感應強度.它是因磁滯回線呈矩形而得名，主要應用于現代大型計算機邏輯元件和開關元件，代表材料為鎂一錳鐵氧體。

四、廈門大學材料系現代技術陶瓷研究現狀

廈門大學材料系前身為廈門大學化學系材料化學專業，1997年從化學系獨立出來。現代陶瓷的研究開始于1985年.已有多名歸國博士先后加人并從事這一國際前沿性的理論和應用方面的研究工作?，F將主要研究領域及進展簡介如下:

1、結構陶瓷及陶瓷基復合材料

主要從事碳化硅晶須強化陶瓷叢復合材料的研究。選用的基體材料為碳化硅一氧化鋁和氮化硅一氧化鋁.目標產品為陶瓷切削刀具。由于采用晶須可控定向技術.使復合材料的強度、模量和韌性顯著提高。目前這一成果已經申報國家專利。

此外，將上述晶須可控定向技術應用到陶瓷晶須強化的聚合物基復合材料中，晶須選用廉價的欽酸鉀，基體選用聚氯乙烯或聚四氟乙烯等。同傳統纖維強化復合材料相比，產品的強度和模量大幅度提高，并可用現有的工業設備生產。產品主要用于工業管道、化工容器等。

碳化硅陶瓷范文第5篇

論　文摘　要　本文針對我國走可持續發展道路以及循環經濟的戰略，分析了廢舊磨具的物資狀況，提出了廢舊磨具的再生技術路線，并探討了廢舊磨具再生的市場前景?

1前言

隨著社會的發展，資源的有效利用已成為人們日益關注的焦點?資源的獲取途徑有開采?儲備和再生三種?面對全球資源枯竭?國內資源緊張的現狀，我國必須放棄單純的儲備“原生態”資源的狹窄思路，轉而走“再生資源”之路，這也是我國搞循環經濟必須面對的一個問題?與“儲備”資源相比，“再生”資源可能是解決目前我國能源困境的一種有效途徑?

如何實現廢舊物資的再生已成為科研開發的重要課題之一;大批廢舊磨具的回收再利用則是磨料?磨具行業的研究熱點?

2廢舊磨具市場狀況

在機械加工行業，由于磨床結構設計?制造與技術方面的要求，磨削加工所用的磨具不可能完全被消耗，總會剩余約占磨具總質量1/3的殘留量;另一方面，磨具生產企業由于生產工藝及過程控制不當，往往會產生一些廢品(即便控制得當，也會產生大約1%的廢品)?據統計，我國磨具年產量約20萬噸，每年產生的廢舊磨具近萬噸，雖然一些技術工作者根據自身企業情況對廢舊磨具進行了有效利用，但仍有相當數量的廢舊磨具被當作垃圾處理掉?

近年來，磨料價格一直居高不下，節約和利廢是當務之急?此外，從資源的角度來看，磨具的生產制造所用的基礎原料，如鋁礬土?石英?長石?粘土等都屬于天然礦藏，經長期開采，其資源已相當有限?因此，磨具生產制造行業必須積極尋找新礦源?杜絕資源浪費?發展可再生資源?廢舊磨具的再生將是磨具行業技術工作者不容回避的攻關課題?

3廢舊固結磨具再生技術

固結磨具由磨料和結合劑兩部分組成，經過配料?混料?成形?干燥?燒結或硬化而成?磨料主要包括剛玉系和碳化硅系兩大類，是由基礎原材料鋁礬土?石英等經高溫冶煉而成?磨料主要起磨削作用;結合劑主要起粘結磨粒?保持磨具硬度和強度的作用?在磨具制作和使用過程中，磨粒的物理化學性能并沒有發生本質的變化，仍然保持其固有特性?當廢舊磨具破碎加工后，每個顆粒都包含一定量的磨粒和結合劑，再生磨粒仍可保持其固有的磨粒特性?磨具根據加工工件的工藝要求分成不同類別，在制作過程中所用的磨料材質?結合劑的種類和用量也各不相同?因此，廢舊磨具回收后要先分類，再處理:按結合劑種類將磨具分為陶瓷結合劑?橡膠和樹脂結合劑三大類;再按磨料材質分為白剛玉?棕剛玉?微晶剛玉?單晶剛玉?鉻剛玉?綠碳化硅?黑碳化硅等?不同結合劑的廢舊磨具處理方法各不相同:對于樹脂?橡膠結合劑的磨具要按磨料材質分類，然后投入焚燒爐焚燒，以便除去樹脂?橡膠結合劑，這樣處理后磨料性能基本沒有變化，仍可按一級磨料被重新使用;陶瓷結合劑類磨具處理方法截然不同?由于陶瓷結合劑是無機化合物，在磨具高溫(約1350℃)焙燒過程中玻化，已牢牢附著在磨料表面，很難用簡單的物理?化學方法將其分離?但將陶瓷磨具物理破碎后形成的新磨粒，其磨削?自銳性能基本不會改變，因此，可以將陶瓷磨具按磨料材質分類后進行破碎?分級，并對再生磨料進行配方試驗，重新制成磨具加以利用?

4廢舊磨具再生的應用前景

對于陶瓷結合劑磨具再生磨料的利用，可以從以下幾個方面入手:(1) 生產樹脂切割片?樹脂切割片是以樹脂液和樹脂粉為結合劑，將磨料粘結固化而成?對于切削要求不高的產品可以使用這種再生磨料生產;(2) 用于樹脂磨具的夾心部分，替代優質磨料以降低生產成本?因為磨具用于磨削時通常僅使用外徑部分，內徑部分不參與磨削;(3) 在陶瓷磨具生產中替代部分優質磨料?由于再生磨料仍具有良好的磨削性能，則可以在不改變磨具的硬度?強度?磨削性能的前提下，通過調整配方?試驗?主要性能檢測等手段確定再生磨料的加入比例和新的生產工藝?

使用再生磨料可以減少資源浪費?降低企業生產成本?目前正品剛玉系磨料中棕剛玉市場價格約為2600元/t，白剛玉約8500元/t，而再生磨料中棕剛玉僅1300元/t?白剛玉4 000元/t;正品碳化硅系磨料均價約8500元/t，而再生碳化硅磨料僅4000元/t?再生磨料與正品磨料價格懸殊，按照我國年產20萬噸磨具的市場狀況，廢舊磨具再生每年可創造近5000萬元的經濟效益，并且可以減輕環境負荷，符合我國的可持續性發展及循環經濟戰略?因此，廢舊磨具再生有十分可觀的經濟效益和社會效益，其市場前景非常看好?