陶瓷密封材料的分类

2019-05-11 09:38   2944次浏览

陶瓷在传统上是指陶器和瓷器,但也包括玻璃、搪瓷,耐火材料、砖瓦,水泥、石灰等人造无机非金属材料。由于这些材料都是由天然的硅酸盐矿物生产的,所以陶瓷材料也是硅酸盐材料。近二三十年来,古老的陶瓷材料得到了很大的发展,许多新型陶瓷材料的成分远远超出了硅酸盐的范围,陶瓷的性能面临着重大的突破,越来越广泛地应用于现代工业和科学技术的许多领域。现在,陶瓷材料实际上是各种无机非金属材料的通称,同金属与高分子材料一起,成为现代工程材料的主要支柱。

1. 陶瓷密封材料的分类

工程陶瓷材料主要包括无机玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷三大类。陶瓷的种类很多,按照习惯,陶瓷一般分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三大类。

(1)传统陶瓷

传统陶瓷又称普通陶瓷,主要指粘土制品,按照性能特点和用途,可分为日用陶瓷,建筑陶瓷、电器绝缘陶瓷、化工陶瓷及多孔陶瓷等。

(2)特种陶瓷

特种陶瓷是一些具有各种特殊力学、物理或化学性能的陶瓷。按照性能特点和应用,分为高温陶瓷、磁性陶瓷、压电陶瓷、电光陶瓷及电容陶瓷等。

(3)金属陶瓷

粉末冶金的生产方法包括制粉、成形和烧结三大工序,与陶瓷的生产方法类似。因此常把用粉末冶金生产的金属材料统称为金属陶瓷。金属陶瓷的分类与钢相同。通常所说的金属陶瓷是指以氧化物和非氧化物为基体、金属为粘结剂、成分和性能特点接近于陶瓷的那部分金属陶瓷。

作为密封材料的陶瓷,主要指特种陶瓷和金属陶瓷,在密封中应用十分广泛。尤其重要的是高温陶瓷,按其化学成分主要有二种:一种是氧化物陶瓷,如AI2O3、BeO、Cr2O3等,另一种是非氧化物陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物及硅化物等。

2. 陶瓷密封材料的主要特点

(1)刚度大

刚度由弹性模量衡量,弹性模量反映结合键的强度,所以具有强大化学键的陶瓷都有很高的弹性模量,是各类材料中的,比金属高若干倍,比高分子材料高2~4个数量级。几种典型陶瓷的弹性模量如表1所示。

弹性模量对组织,包括晶粒大小和晶体形态等不敏感,但受气孔率的影响很大。气孔将降低材料的弹性模量。

(2)硬度高

材料的硬度与刚度一样,也决定于化学键的强度,所以陶瓷是各类材料中硬度的,这是它的特点。例如,各种陶瓷的硬度多为1000~5000HV,淬火钢的硬度为500~800HV,高聚物材料最硬也不超过20HV,

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