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知识讲座

先进结构陶瓷材料的研究进展

路学成

任莹

天津３００１６１）

（军事交通学院装运机械系

摘要先进陶瓷材料因其具有高熔点、高强度、高硬度、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化

等优良特性，在许多应用领域有着金属等其它材料不可替代的地位。本文综述了先进结构陶瓷材料的研究应用现状和发展趋势。关健词先进陶瓷，结构陶瓷，研究进展

１

前言

系列优异的性能，在节约能源、节约贵重金属资源、促进环保、提高生产效率、延长机器设备寿命、保证高新技术

２０世纪６０年代以来。新技术革命的浪潮席卷全球，计算机、微电子、通信、激光、新能源、航天、海洋和生物工程等新兴技术的出现和发展，对材料提出了很高的要求，能够满足这些要求的先进陶瓷材料应运而生，并在这些技术革命中发挥着重要的作用［１－－－４］，同时也极大地促进了陶瓷科学的发展和应用．使陶瓷材料又一次焕发出了青春，在尖端科学领域得到广泛的应用，如航天、航空、汽车、体育、建筑、医疗等领域１４～。

先进陶瓷是有别于传统陶瓷而言的，不同国家和不同专业领域对先进陶瓷有不同叫法。先进陶瓷也称高技术陶瓷、精细陶瓷、新型陶瓷、近代陶瓷、高性能陶瓷、特种陶瓷、工程陶瓷等［¨。先进陶瓷是在传统陶瓷的基础上发展起来的．但远远超出了传统陶瓷的范畴，是陶瓷发展史上一次革命性的变化。通常认为，先进陶瓷是指采用高度精选的原料．具有能精确控制的化学组成，按照便于进行的结构设计及便于控制的制备方法进行制造、加工的，具有优异特性的陶瓷。

先进陶瓷按用途可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷是指用于各种结构部件，以发挥其机械、热、化学相生物等功能的高性能陶瓷。功能陶瓷是指那些可利用电、磁、声、光、热、弹等性质或其耦合效应以实现某种使用功能的先进陶瓷。先进结构陶瓷材料由于具有一

和尖端技术的实现方面都发挥了积极的作用。本文着重介绍近年来结构陶瓷的研究进展及发展趋势。

２

先进结构陶瓷及其应用

先进结构陶瓷若按使用领域进行分类可分为：（１）机

械陶瓷；（２）热机陶瓷；（３）生物陶瓷；（４）核陶瓷及其它。若按化学成分分类可分为：（１）氧化物陶瓷（Ａ１２０。、Ｚｒ０２、

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢｅＯ、Ｔｉ０２、Ｔｈ０２、Ｕ０２）；（２）氮化物陶瓷（Ｓｉ龇、赛龙

陶瓷、Ａ１Ｎ、ＢＮ、ＴｉＮ）；（３）碳化物陶瓷（ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、Ｃｒ３Ｃ２）；（４）硼化物陶瓷（ＺｒＢ、ＴｉＢ２、ＨｆＢ２、ＬａＢ２等）；（５）其它结构陶瓷（莫来石陶瓷、ＭｏＳｉ陶瓷、硫化物陶瓷以及复合陶瓷等）［１】。

由于先进结构陶瓷具有耐高温、高强度、高硬度、高耐磨、耐腐蚀和抗氧化等一系列优异性能［４］，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境，已成为许多新兴科学技术得以实现的关键，在能源、航空航天、机械、交通、冶金、化工、电子和生物医学等方面有着广泛的应用前景。

２．１耐高温、高强度、耐磨损陶瓷２．１．１氮化物陶瓷【６￣踟

氮化物陶瓷是近２０多年来迅速发展起来的新型工

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