什么是精细陶瓷？

精细陶瓷基础知识 📔

什么是精细陶瓷？

世界上的材料大致分为三类：“金属材料"、“有机聚合物材料"和“陶瓷"。其中，陶瓷以高硬度以及热和化学稳定性为特征。 传统陶瓷被称为“老陶瓷"，通过混合或烧制玻璃、水泥、陶瓷及其他材料中的天然矿物形成，而精细陶瓷则基于化学工艺制作。

精细陶瓷指的是由于化学成分、晶体结构和颗粒形状通过严格控制的制造工艺控制，具有机械、电子、物理和化学性能的产品。 据说精细陶瓷始于1940年，并积极将陶瓷应用于工业产品并增加了新功能。

精细陶瓷的应用

精细陶瓷广泛应用于结构材料、电子材料、工程材料、生物材料和磁性材料，并且是电子元件、工业设备和医疗设备等制造操作的关键。

在半导体和液晶制造设备中，称为晶圆的元件被加工。 使用精细陶瓷将晶圆固定在器件上并抛光表面。

在医疗器械中，它被用于手术器械、植入物零件以及放射设备的X射线绝缘部件。

除了上述，它还应用于信息设备、环境、能源相关、航空航天和电子工业元件领域。

精细陶瓷的特点

虽然定义精细陶瓷较为困难，JIS将其定义为“主要为非金属无机物质，通过精确控制化学成分、晶体结构、微观结构和晶界、形状及制造工艺制造，具有新的功能或性能。"

精细陶瓷的制造过程始于原料的混合，随后是颗粒化、成型、原料加工、烧制、二次加工和检验。

精细陶瓷是通过混合颗粒状或比普通陶瓷更高的原料粉末，并使用精密设备在微到纳米级控制其结构制成的。 特别是，精细陶瓷在工业设备内部尤为珍贵，因为其热性能优于金属和有机材料，热量更容易积累。

另一方面，精细陶瓷的缺点是它们较脆且难以加工。 由于原料被模制成粉末状，即使从高处掉落也可能因撞击而破裂。 因此，一旦精细陶瓷成型成不同形状，加工过程变得困难。

精美陶瓷的类型

精细陶瓷大致分为两类。 第一种是工程陶瓷，增加了烧制工艺，只能通过研磨和抛光，但具有高耐磨性。 材料包括氧化铝、氮化硅和锆。

而没有烧制的则称为机械陶瓷，其强度低于工程陶瓷，但允许加工。 材料包括热铃、马斯莱特和马科尔。

此外，精美陶瓷有多种材料，每种材料都有不同的特性。 这里，我们介绍一些具有代表性的陶瓷材料。

氧化铝（Al2O3）

氧化铝指的是氧化铝，是陶瓷中的通用类型。 其特点是具有优异的电绝缘性、耐磨性、耐热性和化学稳定性，同时价格非常低廉。

锆石（ZrO2）

锆具有高强度和韧性，由于其热膨胀率接近金属，有时会与金属结合使用。 它也用于切割工具，如剪刀，这些工具在陶瓷中较难使用。

碳化硅（SiC）

碳化硅是一种人工化合物，天然存在。 即使在高达1500°C的温度下，它依然具有高强度，轻质且具有高耐腐蚀性。 由于这些特性，它被用作加热器周围部件的耐热材料。

此外，还有许多其他类型的精细陶瓷，包括多孔陶瓷和透明陶瓷等专用陶瓷。 选择材料和性能合适的优质陶瓷，考虑其使用环境非常重要。