陶瓷應(yīng)用
陶瓷的硬度和耐磨特點(diǎn)
陶瓷性能由化學(xué)元素、鍵合類(lèi)型和晶體結(jié)構(gòu)決定。金屬鍵賦予金屬延展性和導(dǎo)電性，而陶瓷中的離子鍵和共價(jià)鍵則帶來(lái)高楊氏模量、高硬度、高熔點(diǎn)、低熱膨脹和脆性。氧化鋯陶瓷還可通過(guò)相變?cè)鲰g機(jī)制顯著提升彎曲強(qiáng)度。
摩擦磨損包括沖擊磨損(顆粒撞擊表面)和摩擦損(接觸面剪切應(yīng)力導(dǎo)致斷裂和局部高溫)。陶瓷因其高強(qiáng)度特性，特別適用于旋轉(zhuǎn)軸、閥座及金屬加工模具等易磨損部件。
陶瓷的耐高溫特點(diǎn)
陶瓷在180℃至1200℃以上的高溫應(yīng)用中至關(guān)重要，因?yàn)樗芰蠠o(wú)法承受，而金屬會(huì)軟化或汽化。例如，氮化硅和氧化鋯的彎曲強(qiáng)度在1000℃下仍接近鋼，而鋼在300℃以上就會(huì)下降。陶瓷(如氧化鋁)因高熔點(diǎn)(2050℃)適用于超高溫環(huán)境，如1900℃以上的熱電偶保護(hù)管。
高純度陶瓷在1800℃下仍保持絕緣性、耐性和穩(wěn)定性。提高孔率可增強(qiáng)抗熱震性，氮化硅或多孔氧化鋁更適用于溫度劇烈變化的工況。大而厚的部件比薄壁件更易受熱沖擊影響。
陶瓷的耐腐蝕特點(diǎn)
氧化物陶瓷(如氧化鋁)比金屬更耐酸堿腐蝕，常用于化工設(shè)備。但即使高純度陶瓷(>99.5%)在某些條件下仍可能被腐蝕，具體取決于成分、相分布和微觀結(jié)構(gòu)。
例如，致密氧化鋁陶瓷的晶界處常含氧化硅相，其耐蝕性遠(yuǎn)低于氧化鋁。腐蝕會(huì)沿晶界滲透(晶間腐蝕)，逐漸溶解玻璃相并破壞材料。氧化硅含量越高，腐蝕越嚴(yán)重。
