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陶瓷材料性能参数表

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陶瓷的熔融与蒸发-广东夏阳精细陶瓷科技有限公司
来源:谢志鹏教授 | 作者:XYC | 发布时间: 2021-05-20 | 704 次浏览 | 分享到:
广东夏阳精细科技有限公司专注于先进精细陶瓷材料的研发、制造、精密加工、应用方案。是精细陶瓷领域的制造商、供应商和方案提供商。

1.陶瓷的熔点
许多氧化物陶瓷和非氧化物陶觉都具有高的培点,如常见的氧化假馆点为2050,氧化管(稳定化的)熔点为2500 200.碳化明熔点为2425,金刚石婚点为300培点
最高的是碳化铪(HfC) ,其熔点高达3890C。固体材料的熔点主要取决于内部质点间结合力的大小,即晶体中化学键的类型和它的强弱程度。结合力越大,破坏质点间的联系所需的能量就越大,熔点就越高:反之,则熔点就越低。
通常,弱键结合的碱金属和一价离子陶瓷(如NaCl等)具有低熔点。碱土金属和二价离子陶瓷(如MgO、CaO等)具有高熔点,键合很强的共价键陶瓷具有很高的熔点。
表1-6
给出一些常见的陶瓷和金属及有机高分子材料的熔点(Richerson,1992)。值得注意的是,从微观上来说,熔化过程是一个很复杂的过程,影响材料熔 点的因素不
是单一的,还和晶体结构的类型、配位情况、离子半径的大小,极化作用等许多因素有关。粗略的解释可以认为ZrO2 ,HfO2 ,ThO2较MgO,CaO,SrO等熔点高,是因为前者是十4
价的阳离子,较后者+2价阳离子与一2价O离子之间有更强的吸引力。而V:Os、Nb2Os、Ta2Os等以及其他的高价氧化物熔点的降低,可能是阳离子数量的减少,不足以包围氧离子而充分地与氧离子键合的缘故。
例如,同样是过渡金属,钒(V)的高价和低价氧化物情况就
大不相同,高价的氧化物V,O;的熔点只有675C ,而低价的V.O,则为1970C ,这可能是在高价时,V离子不足而使结合能和熔点降低的原因。

与陶瓷材料不同,有机材料大多是分子键结合,质点(分子)间是靠比较弱的范德华力联系起来的,因此熔点低、硬度小,往往几百度的温度就熔化挥发了。金属材料的结合主要是

金属键,即依靠自由电子和构成晶格的正离子之间的静电引力而结合起来,这种键的结合力较分子键为强,但较离子键和共价键要弱,因此除少数过渡金属外,大多数金属的熔点和硬度仍不算高。


2. 陶瓷的蒸发
大多数陶瓷的蒸气压都很小,特别是离子键为主的氧化物陶瓷。例如,氧化铝在接近熔点时的蒸气压只有10 2 Pa,因此在常压下是稳定的,不会发生气化分解。在大多数晶体材
料的平衡状态图中,三相点的饱和蒸气压都低于常压,因此常压下加热先熔化再气化分解。但有一些晶体材料,三相点的饱和蒸气压高于常压,因此在常压下没有熔点,只有从固态直
接到气态的升华与分解温度。共价键氮化物或碳化物陶瓷,自扩散系数很小,高温时易于分解蒸发。如氮化硅陶瓷,温度在1800C以上时,分解蒸发已经比较剧烈(清华大学材料科学
与工程系,1996)。又如,石墨在常压下约3050C时汽化,只有在高于100个大气压下才能使石墨熔化成液态(关振铎,1992)。

注:广东夏阳精细科技有限公司专注于先进精细陶瓷材料的研发、制造、精密加工、应用方案。是精细陶瓷领域的制造商、供应商和方案提供商。

具有高硬度、高韧性、耐腐蚀绿色环保等优异性能;精度可达±0.002,圆柱度可达±0.003;广泛应用于石油化工、航空航天、罐装行业、医疗设备等领域。
如需了解陶瓷其它技术问题可咨询夏阳技术员(袁工):13066193998

文章转载于清华大学谢志鹏教授,未经许可,只能用于阅读!!



       
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