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工业中的精密陶瓷

2017-02-07 15:34:37点击:

以下文章转载自陶瓷一精密陶瓷的定义由吴明译自意大利“ 陶瓷工艺学”

所谓陶瓷, 是指通过热处理而得到的非金属无机质固体材料。材料与物质的区别在于是否存在有用的机能。从物质到材料的转化条件一是赋于物质以所期望的机能, 二是使物质本身潜藏的有用机能明显化。陶瓷一般具有优良的耐热性和耐久性。构成陶瓷的物质本身各具优异的机能, 但大都是潜在的, 我们的工作就是要把这些潜在的多种机能变为明显的、所希望的机能。将物质具有的物性或机能称为定性机能或示强机能。这些固有的物性或机能包括熔点、硬度、导电率、电压性等。与此相似, 在要求得到物质的特定尺寸、形状时, 便产生了物质的定量的或示量机能。即, 作为某一物质定性机能的阻抗率如果不是以形状、尺寸所限定的阻抗, 便不能用以作为电路元件的阻抗。

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 另外, 以Al2O3为例来看, 虽然具有高阻抗性, 但将其作为集成电路基片时, 除非以准确、适当的方法将其成型、加工便不能产生使用价值。要使潜存的优良机能明显化, 就必须给予其预定的形状和精密的尺寸。陶瓷的这种赋形性远较金属、塑料为优。能够将希望变为现实和把更多的无机固体物质通过成型、加工而赋予其理想型式, 是因为技术的发展已有了相当的进步。将技术发展的过程进行简略回顾, 恐伯也是洞察今后陶瓷发展趋向的因素之一。


陶瓷之所以越来越多地被广泛应用, 主要原因是它本身潜存着许多优异的机能, 而且可通过赋予其理想形状和精密尺寸而使这种潜存的机能明显化。陶瓷大体上以单晶、等〕可以有助于核电站用二氧化铀的烧结,因为它们能使二氧化铀在较低的温度下(1650℃)致密化, 而且有利于UO2晶粒的生长, 加入上述外加剂后, 其晶粒尺寸明显地比通常的H2在气氛中1780℃ 下得到的大, 也比以前在CO2/CO的混合气氛中烧结得到的大。

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通常, 在工业中对于缩短制造周期很注意, 这不仅是因为可以节省能量开支, 而且也有利于社会一一经济问题的解决, 传统的制品不适于快速干燥和烧成, 这是因为在干燥和烧成中, 制品尺寸会产生变化而造成变形。对于陶瓷来说, 适于快速干燥和烧成的制品其组成应该使坯体没有或很少有干燥收缩, 而且在冷却时有小的并且是规则的也即尽可能好的热膨胀曲线。为了达到这一点,必须研制新的陶瓷配方, 其中粘土含量应在保证粘结力的情况下尽可能的少, 配方中应含有合适数量的熟料, 以保证有良好的干燥条件。新的陶瓷配方还应有合适的化学组成, 以使烧成时能形成所需的矿物结构, 诸如钙长石或董青石。硅灰石, 透辉石, 炼钢炉渣等一些碱土金属硅酸盐, 在烧成时都能与高岭土的热分解产物反应而产生钙长石和茧青石, 对于传统的白瓷制品, 料的颗粒度应研磨得很细, 尤其是石英, 应该有30%小于微米才能适于快烧。