特種陶瓷

日期:2022-10-06 02:56
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摘要:

當前特種陶瓷發展的概況
 
      新材料是發展高新技術的物質基礎,也是改造傳統產業的必備條件,因此被視為新世紀六大高科技領域之一。也正因為如此,目前新材料已被我國列為戰略性新興產業。
特種陶瓷是新材料的一個組成部分,由于它具有其他材料所沒有的各種優良性能,如耐高溫、高強度、重量輕、耐磨、耐腐蝕,具優異的電、磁、聲、光等物理特點,使它在國民經濟中的能源、電子、航空航天、機械、汽車、冶金、石油化工和生物等各方面都有廣闊的應用前景,成為各工業技術特別是**技術中不可缺少的關鍵材料。在國防現代化建設中,武器裝備的發展也離不開特種陶瓷材料。除此之外,在當今世界各國都把環境保護作為重要的問題來考慮時,以環境保護、生活優化為背景的環境凈化功能陶瓷,也必然對改善人類生存環境,實施可持續發展戰略起到積極的推動作用,而成為市場熱點產品。
       特種陶瓷是近十幾年來得到迅速發展的。我國的特種陶瓷于五六十年代為支撐我國“兩彈一星”的研制而發展起來,經過幾十年的努力,特種陶瓷已形成為一個重點行業,主要生產陶瓷基片、陶瓷電容器、陶瓷濾波器、壓電陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、絕緣瓷等及各類工程陶瓷等。
        我國特陶企業集中分布在北京、上海、天津、江蘇、山東、浙江、福建、廣東等沿海城市和地區以及華中部分城市地區,西南西北等偏遠地區以原**三線企業為主。在特陶種類上,我國幾乎對所有特種陶瓷材料都進行著研究、開發和生產。在**高技術陶瓷的理論研究和實驗水平處于世界先進行列,高溫超導陶瓷就是一例。
        特種陶瓷在航空航天中的應用研究主要集中在火箭噴嘴的耐熱材料,太空飛船的隔熱瓦,復合工程陶瓷材料以及宇宙飛船的觀察窗涂層等,尤其是對具有輕質耐熱耐燒蝕高熔點高強度的陶瓷纖維的研制開大為重視。
特種陶瓷的主要品種有:
氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷
        武裝直升機在設計中重點強調戰場生存力考慮,在座椅和直升機的關鍵部位采用了陶瓷復合材料輕質裝甲材料,涉及到的特種陶瓷主要是氧化鋁陶瓷和碳化硼陶瓷。  
       氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的材料,具有良好的絕緣性、不燃、不銹、堅固不易損壞,同時有著與其它有機材料和金屬材料同樣的優良性質,它還有很好的耐化學腐蝕性和熔融金屬性,強度、耐磨性與超硬的合金相匹敵。
        碳化硼俗稱人造金剛石,是一種有很高硬度的硼化物。由于碳化硼是一種比碳化硅或碳化鎢還要硬的固體,在很久以前它已經作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點高,不易鑄**工制品,但是通過高溫熔煉粉末,它可以加工成簡單的形狀。在軍火工業中可用作制造槍炮噴咀。碳化硼較元素硼容易制造而且價格相對便宜,其*大的用途就是在**工業中。碳化硼還可以作為軍艦和直升機的陶瓷涂層,其重量輕并且有抵抗穿甲彈穿透熱壓涂層成整體防層的能力。還可用于硬質合金寶石等硬質材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光、金屬硼化物的制造及治煉硼鋼、硼合金和特殊焊接等。
        ⒉陶瓷軸承
       陶瓷軸承是在航空航天產業中使用較為廣泛的一種產品,具有耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電絕緣、高轉速等特性。陶瓷軸承針對航空航天工業中惡劣環境下的調整、重載、低溫、無潤滑工況而開發,是新材料、新工藝、新結構的**結合。
⒊紅外功能陶瓷材料
        紅外偽裝隱身技術是通過采用紅外功能陶瓷材料來降低或改變目標的紅外輻射特征以實現目標的紅外低可探測性的技術。這種材料具有改變紅外輻射特性的能力,在大氣窗口波段內具有低紅外發射率,在紅外視場下,將目標紅外特性同周圍環境背景融合,實現與紅外地形匹配,*大限度地減少目標紅外特征信號,降低敵方兵器的發現和識別概率(特別有利于對抗紅外成像制導武器)。    
⒋ 石英陶瓷
        我國自行研制的“殲十、梟龍”等戰斗機,它們所攜帶的導彈均選用石英陶瓷天線罩材料,同時地地導彈也涉及到石英纖維增強陶瓷復合材料。
天線罩是導彈前端的重要組成部件,對材料體系的要求極為嚴格,陶瓷材料因其優異的性能成為國內外研究的熱點。石英陶瓷具有突出的抗熱沖擊性能、低介電常數和低損耗角正切、低膨脹系數,介電常數對頻率與溫度十分穩定,制造工藝成熟,成本適中等優點。但同時它也存在一些確定,如溫強度相對較低,對于高速大過載導彈天線罩的應用極為不利;含10%左右的氣孔,易吸潮,引起天線罩電性能的降低;抗雨蝕能力和耐高溫能力差,必須采用防護措施等。
⒌碳/碳復合材料
        飛機使用的剎車盤是直接關系到飛機起降**性的關鍵部件,對其質量穩定性和可控性的要求及其苛刻,現在已大量采用碳/碳復合材料剎車盤。
        碳/碳復合材料是以碳(或石墨)纖維及其織物為增強材料,以碳(或石墨)為基體,通過加工處理和碳化處理制成的全碳質復合材料。碳/碳復合材料具有密度低,親和力極強、耐高溫,抗腐蝕和熱沖擊性能好的特性。
    據相關媒體報道,在嫦娥二號中就使用了這種材料,為嫦娥二號的“體重”瘦下去300克,為奔月奠定了更好的條件。
⒍ 陶瓷隔膜材料
        衛星電池要求壽命達到15年,為了達到長壽命必須使用陶瓷隔膜材料。
        陶瓷隔膜是采用上等陶土、瓷土和稀土等復合材料經真空細密混合成型,然后高溫燒結而成,能耐強酸、強堿,在鉻酸槽液中不溶解
 
 

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