无机粉体材料.docx

上传人:b****5 文档编号:7482141 上传时间:2023-01-24 格式:DOCX 页数:19 大小:279.38KB
下载 相关 举报
无机粉体材料.docx_第1页
第1页 / 共19页
无机粉体材料.docx_第2页
第2页 / 共19页
无机粉体材料.docx_第3页
第3页 / 共19页
无机粉体材料.docx_第4页
第4页 / 共19页
无机粉体材料.docx_第5页
第5页 / 共19页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

无机粉体材料.docx

《无机粉体材料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无机粉体材料.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

无机粉体材料.docx

无机粉体材料

无机材料粉体

目录

无机材料粉体1

1新材料2

1.1新材料的界定与分类2

1.2国家新材料十二五产业规划2

2超细粉体材料3

2.1超细粉体材料概念3

2.2超细粉体材料现状3

2.3超细粉体科学与技术4

2.3.1超细粉体的制备方法4

2.3.2超细粉体的分级技术6

2.3.3超细粉体的表面改性与修饰7

2.4超细粉体的应用7

2.5我国超细粉体产业状况10

3特种陶瓷11

3.1特种陶瓷概念11

3.2我国的特种陶瓷发展特点12

3.2.1研发先行带动产业化12

3.2.2军用为主转变为民用为主13

3.3.3生产普通件逐步发展为生产核心件13

4电子陶瓷13

4.1电子陶瓷概念13

4.2基础研究和应用基础研究14

4.3电子陶瓷粉料15

4.4电子陶瓷元器件16

5前景展望18

6氧化铝粉体20

6.1国外高纯氧化铝粉体制备技术20

6.2国内制备技术研究进展22

6.3氧化铝用途23

7总结24

1新材料

新材料产业是当今世界各国重点发展的高新技术产业之一。

新材料技术对其他领域的发展起着引导、支撑和相互依存的关键性作用,是最具推动力的共性基础技术。

具有优异性能或特定功能、应用前景广阔的新材料已成为发展信息、航天、能源、生物等高技术的重要基础材料。

1.1新材料的界定与分类

1、概念界定

新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。

新材料与传统材料之间并没有截然的分界,新材料在传统材料基础上发展而成,传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提高材料性能或出现新的性能都可发展成为新材料。

2、分类

新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广泛,它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。

同传统材料一样,新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉和嵌套,目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:

电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

1.2国家新材料十二五产业规划

为了发展我国新材料产业,国家工信部发布了国家新材料十二五产业规划,其中提及到先进陶瓷领域,这也是我们前期调研新材料领域的重点方向。

先进陶瓷:

重点突破粉体及先驱体制备、配方开发、烧制成型和精密加工等关键环节,扩大耐高温、耐磨和高稳定性结构功能一体化陶瓷生产规模。

重点发展精细熔融石英陶瓷坩埚、陶瓷过滤膜和新型无毒蜂窝陶瓷脱硝催化剂等产品。

积极发展超大尺寸氮化硅陶瓷、烧结碳化硅陶瓷、高频多功能压电陶瓷及超声换能用压电陶瓷。

大力发展无铅绿色陶瓷材料。

建立高纯陶瓷原料保障体系

2超细粉体材料

通过前期大量的调研发现,从产业投资领域来讲,陶瓷原料和粉体是我们最好的切入点。

新材料十二五规划也提及了这方面的内容。

在先进陶瓷领域要重点突破粉体的制备、配方开发,建立高纯陶瓷原料的保障体系。

这和我们的投资理念不谋而合,所以下面我将就超细粉体材料进行详细的展开介绍。

2.1超细粉体材料概念

超细粉体是指尺寸大约为1nm-1um的微小固体颗粒,具有一系列特异的光学、热学、电学及磁学等方面特性。

由于超细粉体材料具有特殊的性能,因此进入21世纪以后超细粉体材料的应用领域不断扩大,机械领域约占40.3%,热能领域占34.6%,电磁领域占12.9%,生物医学领域占8.9%,光学领域占2.4%,其它方面占2.4%。

目前对于超细粉体尚无一个严格的定义从几纳米至几十微米的粉体统称为超细粉体,各行业由于超细粉体的用途和制备方法不同对超细粉体有不同的划分标准。

但无论怎么划分理想的超细粉体应具有以下特点:

1、粒子尽量小2、粒径分布范围窄3、无团聚4、粒子尽量为球形5、化学成分均一等。

(XX文库)

2.2超细粉体材料现状

当今各国都投入大量人力、物力对超细粉体进行广泛深入的研究,特别是在应用领域;在日、美等国,一些常用的超细原料,如钛酸钡、氧化铝等已商品化。

国际市场超微细粉体有些已进入工业应用阶段。

一些国际著名的化学公司纷纷发展超微细粉体工业。

在德国、美国和日本已出现了超微细粉体材料专业开发公司。

日本是高新技术陶瓷应用研究、开发的比较早的国家。

90年代,日本和西欧在新型陶瓷用超微细粉体材料的年总产值分别为7.15亿美元和15亿美元,年平均增长率分别为15.8%和18.9%。

我国20世纪80年代才陆续有超细粉体研究的报道,超细粉体材料在许多新领域的应用将有较大的发展,我国已建立了一些超细粉体材料专业生产厂,有的产品如铝粉已形成了生产规模,氧化锆、碳酸钙、氧化钛、氧化硅等已有一定的生产规模。

近年来我国引进了一批高新技术,但与之相配套的超细粉体材料有些还要依赖进口。

(XX文库)

超微细粉体材料市场前景十分广阔。

据专家预测,21世纪头十年全球超细粉体产品的市场需求量将以平均每年5.5%以上的速度增长,略高于同期的全球年平均经济增长率;随着高技术和新材料产业的发展壮大,传统产业进步和产品升级的步伐加快,相关应用领域对各类粉体、微粉和超微粉材料需求量逐渐增大,同时对粉体的物理性能各方面的要求提高,并且在节约能源、资源和保护环境方面更为严格。

(出自中国粉体网-网盛生意宝(002095)旗下粉体专业网站)

2.3超细粉体科学与技术

超细粉体科学与技术是随着近代科技的发展而发展起来的一门新兴科学技术,是材料科学的重要组成部分,在理论研究和工程应用上都就有十分重要的意义。

超细粉体科学与技术是指制备与使用超细粉体及相关的技术。

其研究内容包括超细粉体的制备技术,分级技术、分离技术、干燥技术、输送,混合与均化技术、表面改性与修饰技术、粒子复合技术、检测技术、制造及储运过程中的安全技术、包装,运输及应用技术等等。

2.3.1超细粉体的制备方法

超细粉体的制备方法多种多样,按制备时的物相可分为固相法、液相法和气相法。

按性质归类可分为物理方法、化学方法及物理化学法;按制备方法的特点可分为粉碎法、机械合金化、微乳液法等。

固相法制备超细粉体的主要特点是产量大,可以实现工业化,能制备其他方法无法制备的一些粉体,不足之处是粉体的细度、纯度及形态受设备和工艺本身的限制,往往得不到很细及高纯的粉体。

主要的合成方法有机械粉碎法、机械合金化等。

液相法制备的主要特征是可将各种反应的物质溶于液体中,可以精确控制各组分的含量,并实现了原子、分子水平的精确混合;容易添加微量有效成分,可制成多种成分的均一粉体;合成的超细粉体表面活性好;容易控制颗粒的形状和粒径;工业化生产成本较低等。

气相法制备超细粉体是指在气象中形成超细粉体颗粒的一类工艺方法。

气相法合成超细粉体的特点是产品纯度高。

分散性良好,颗粒粒径分布窄,粒径小。

按照粉体形成过程中有无气相反应可将其分为蒸发冷凝和气相反应(CVD法)两大类,按照其加热方式可分为电阻加热法、化学火焰法、等离子体法、激光法等。

超细粉体制备方法

固相法

粉碎法

机械合金化

液相法

沉淀法,包括共沉淀法和均匀沉淀法

溶剂蒸发法,包括喷雾干燥法等

溶胶凝胶法

醇盐水解法

水热合成法

非水溶剂法

微乳液法

气相法

物理气相合成,包括激光法、等离子法、电阻加热法

化学气相合成。

包括激光法、等离子法、电阻加热法

气相法:

2.3.2超细粉体的分级技术

超细粉体的分级技术在粉体制备过程中起着重要的作用。

超细粉体分级按物料状态分为:

1.干法分级;

2.湿法分级;

3.超临界分级(介于干法和湿法之间)

干式分级设备主要有两类:

有网筛分级与无网筛分级。

干式分级的超细分级机大多数是随着机械冲击式超细粉碎(磨)机和气流磨的研制而开发的。

湿法分级,主要有水力旋流器特别是小直径水力旋流器、卧式螺旋分级机和蝶式分级机。

用于工业的离心分级设备,可分为四种,即空气旋流器、空气环流分离器、水力旋流器、沉降式离心机。

重力水力分级设备利用沉降分级理论,如细粒悬浮液分级设备包括:

机械分级机、圆锥分级机、箱式和槽式水力分级机、用于微细粒的重力分级机,以及错流式分级机。

离心式分级设备包括:

1.水力旋流器;

2.卧式螺旋离心分级机;

3.叶轮式水力分级机;

4.Tuclaus.thal式离心分级机:

5.固定碗式离心分级机;

6.碟式离心分级机等;

注:

随着科技的进步,粒子的尺度逐渐趋于超细化,超细粒子的固液分离,特别是固液非均相高效分离极为困难。

由于微粒的布朗运动,传统的重力沉降几乎无法使用。

无机陶瓷膜在液体分离领域应用日益广泛,它独特的错流过滤方式优异的物理、化学性能和机械强度,为超细粉体的生产提供了新型的分离与洗涤技术。

2.3.3超细粉体的表面改性与修饰

超细粉体表面改性与修饰主要是为了提高超细颗粒的分散性及颗粒的表面特性与使用功能,进而提高超细粉体的实际使用效果。

目前,已成为超细颗粒材料研究和开发中一个极其重要的课题。

超细粉体表面改性与修饰就是对超细颗粒进行新的加工,使其表面特性发生较大的改变,从而赋予粒子新的功能并使其物性得到改善。

2.4超细粉体的应用

随着粉体技术的不断发展,超细粉体材料在相关传统行业中的应用日益广泛,市场前景十分广阔。

超细粉体材料由于颗粒尺寸的微细化,使它的许多物理、化学性能产生了特殊变化。

人们将这些性能应用在化工、轻工、冶金、电子、高技术陶瓷、复合材料、核技术、生物医学以及国防尖端技术等领域,大大推进了这些领域的发展,可以说超细粉体材料正在渗入整个工业部门和高技术领域。

因此,超细粉体被誉为现代高新技术的原点。

目前超细粉体主要市场面向微电子、化工、轻工、医药、农药、磨料、高技术陶瓷、食品等领域。

 

行业

用途

农业

粮食加工、化肥、粉剂农药、饲料、人工降雨催凝剂

矿业

金属矿石的粉碎研磨、非金属矿深加工、低品位矿物利用

冶金

粉末冶金、冶金原料处理、冶金废渣利用、硬质合金生产

橡胶

固体填料、补强材料、废旧橡胶制品的再生利用

塑料

塑料原料制备、增强填料、粉末塑料制品、塑料喷涂

造纸

造纸填料、涂布造纸用超细浆料、纤维状增强填料

印刷

油墨生产、铜金粉、喷墨打印墨汁、激光打印和复印碳粉

药物

粉剂、注射剂、中药精细化、定向药物载体、喷雾施药

化工

涂料、油漆、催化剂、原料处理

食品

粮食加工、调味料、保健食品、食品添加剂

颜料

偶氮颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬系列

能源

煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆

电子

电子浆料、集成电路基片、电子涂料、荧光粉

建材

水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉

精细陶瓷

梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗粒表面改性

环保

脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、粉状污水处理剂

机械

粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型砂

1、在微电子行业中的应用

超细微粉应用于微电子工业的典型代表有电子浆料、磁记录材料以及电子陶瓷粉料。

电子浆料是微电子领域必不可少的电极材料,它被敷于导电体、介电体和绝缘体的表面,用于导电浆的导电性粉末。

我国虽有数家单位进行电子浆料的研究生产,但是远不能满足要求,每年需进口一定数量的电子浆料。

电子浆料是未来超细微粉重要的应用之一。

磁记录材料是用于录音带录像带的超细针状Fe2O3磁粉的主要应用,国内已有这方面的开发工作,有的中试性能指标优于日本TDK的水平。

电子陶瓷的超细超纯粉料是我国重点开发的超细粉体项目之一,其中钛酸钡作为PTC热敏电阻以及陶瓷电容器的主要原料而备受注目,利用化学共沉淀生产钛酸钡超细粉已经在数家单位形成中试规模,然而,由于生产工艺仍然是人工、间歇式的,使浆体性能波动较大,产品性能不能令人满意。

随着研究的深入、工艺设备的优化,应用领域的扩大以及陶瓷电容需求量持续增长,钛酸钡超细粉体的市场前景是非常广阔。

2、超细材料在模具制造、军事行业中的应用

在模具制造生产中,颗粒越细,比表面积越大越易于成型和烧结。

现在MIM工艺所用的粉末颗粒一般在0.5~20μm,既能加速烧结收缩,有助于提高材料的力学性能,延长材料的疲劳寿命,又能改善耐、抗应力腐蚀及磁性能。

并且利用模具通过烧结可快速制造高密度、高精度、三位复杂形状的机械零件,能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。

与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等特点,被形象地称为“21世纪的成型技术”。

在军事工业中超细粉体由于表面积增大,活性增强,各种反应易于进行,而且反应充分,因此采用超细燃料,加入火箭推进剂中,可以大大提高推进剂的燃烧速率,改善药体的力学性能,从而提高火箭发动机的命中精度和威力,对实现国防现代化极为重要。

3、超细材料在轻工、化工行业中的应用

超细粉体的熔点比块状金属低得多,熔点和烧结温度随粒径变小而明显降低,在陶瓷行业中利用超细材料优异的表面活性和低温烧结性能可以极大地提高传统陶瓷产品的质量,同时也改善环境和降低物耗。

在机械加工行业中不仅可以减少材料的加工成本,而且材料易于加工。

随着化学工业的发展,原料来源广、价格相对便宜、加工制造技术较为成熟的超细非金属矿物材料在化工行业的应用越来越占重要地位。

比如采用湿化学法制造超细高纯Al2O3粉体,因其有机械强度高、硬度大、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能,已被广泛应用于化工行业的各个生产环节中。

4、在高技术陶瓷原料高级磨料和耐火材料中的应用

氧化物、氮化物、碳化物等高技术陶瓷原料是超细微粉最重要的应用领域,可以说超纯超细粉料是高技术陶瓷的生命之源,但是迄今为止,国内还没有一个规模性的高技术陶瓷超细粉料供应基地。

这主要是由于它的制备技术繁杂、难度大、投资大、工艺设备不易通用。

目前,国内已能批量供应的微料、亚微米粉料有氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅、二氧化硅等。

正在开发的有氮化铝等。

作为高级磨料的碳化硅和刚玉超细粉要求颗粒度分布窄,不能有任何粗颗粒,因此,颗粒分级是磨料工业的一个难题,特别是对于小于2微米的磨料。

高级耐火料使用大量的莫来石细粉作为浇铸料,它能赋与耐火材料较高的高温性能和抗热震性能。

因此,很多单位正在从事这方面的工作。

高技术陶瓷、高级磨料和耐火材料将是未来超细微最大的应用市场。

2.5我国超细粉体产业状况

随着超细粉体材料的研究向纵深发展,其应用范围将会越来越广泛。

但当前从应用范围总体看,除非金属矿及个别领域外,迄令很多尚未完全达到工业生产规模,而且由于超细金属粉价格昂贵,所以不能得到普及应用。

今后,应在以下几个方面开展研究:

1)探求超细加工的新工艺及方法,以获得高纯度低成本的超细粉材料,这是急待解决的研究课题。

2)研究新一代超细粉碎设备,超细粉碎设备是深加工的关键技术环节,要组织力量研制新一代超细粉碎设备,特别是适用于各种物料粉碎的气流粉碎机,在设备型号技术参数选定上要研制适合贵重物料粉碎的小型设备,以满足贵重物料超细加工的需求。

3)集力量开展对分级设备的研究,许多部门对超细粉材料要求粒度分布范围窄,分级精度高。

而微米级干法分级技术难度较大,因此要集力量开展对分级设备的研制。

4)开发多功能超细粉碎和表面改性设备,在进行超细粉碎的同时进行表面改性。

国家特种超细粉体工程技术研究中心于2002年初由国家科技部批准依托南京理工大学,它是由南京理工大学超细粉体与表面科学技术研究所、兵器工业--北化超细粉体技术开发中心及江苏省超细粉体工程技术研究中心演变组建而成。

近几年取得了很多的成果。

研究领域:

1、开展军民领域各种特种超细粉体的制备技术及装备研究,如,军民领域的各种易燃易爆、韧性、塑性、超硬、生物活性及刚柔混合等特殊材料的制备技术与装备的研究开发;

2、超细粉体的表面改性技术研究;

3、纳米/微米粒子的复合技术与装备及应用研究;

4、超细粉体制备过程的安全技术研究;

5、特种超细粉体技术的工程化与应用研究。

3特种陶瓷

超细粉体材料包括金属粉末、无机粉体材料、有机粉体材料等,上文我们重点讨论了超细粉料的制备以及应用。

我们更关心无机粉体材料领域的应用。

前期我们重点关注了特种陶瓷领域,下面我们将从特种陶瓷领域展开。

3.1特种陶瓷概念

特种陶瓷(SpecialCeramics)也被称为先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷。

它主要是指以高纯度人工合成的无机化合物为原料、采用现代材料工艺制备的、具有独特和优异性能的陶瓷材料。

分类:

按性能不同,特种陶瓷可分为结构陶瓷和功能陶瓷。

结构陶瓷又叫做工程陶瓷,是主要利用陶瓷的强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能的陶瓷材料,主要种类有高强度陶瓷、(超)高温陶瓷、(超)低温陶瓷、高韧性陶瓷、超硬度陶瓷和纳米陶瓷等。

功能陶瓷是主要利用陶瓷的电、磁、光、声、热等性能及其耦合效应的陶瓷材料,主要种类有电子陶瓷、敏感陶瓷、光学陶瓷、生物陶瓷、磁性陶瓷和超导陶瓷等。

功能陶瓷中大约60%是电子陶瓷,它包括铁电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、电介质陶瓷(电绝缘陶瓷和电容器陶瓷)等。

与传统陶瓷相比,特种陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、电特性强等多种优异特性,它原料来源广、生产吨位小、利润高,广泛应用在电子、通信、航空航天、冶金、机械、汽车、石油化工、能源、生物和环保等国民经济支柱和基础产业以及国防建设,是现代制造业特别是高新技术应用中不可缺少的关键材料,代表着现代材料发展的主要方向,被誉为继金属材料和有机高分子材料后材料科学与工程技术领域的“第三次材料革命”。

3.2我国的特种陶瓷发展特点

3.2.1研发先行带动产业化

我国十分重视特种陶瓷的开发应用,起步早,投入大,涉及部门多。

在特陶种类上,我国几乎对所有特种陶瓷材料都进行着研究、开发和生产,目前已形成比较完整的研发体系,在高温超导陶瓷等尖端高技术陶瓷的理论研究和实验水平处于世界领先地位。

近年来,我国已将特种陶瓷作为发展高技术产业的一个重点,在基础和应用基础及产业化方面加大投入,仅“七五”、“八五”期间我国就投入1亿元人民币用于开发特种陶瓷,其中用于汽车陶瓷发动机的研究经费就达人民币3000万元。

3.2.2军用为主转变为民用为主

我国的特种陶瓷是20世纪50-70年代为支撑“两弹一星”而起步的,主要是为核试验和航空航天配套开发耐高温、耐烧蚀的特种陶瓷材料。

现应用重点已转到以民用为主。

3.3.3生产普通件逐步发展为生产核心件

目前我国能生产大多数特种陶瓷,普通电子陶瓷和结构陶瓷如集成电路基板、瓷介电容、电阻、电感、磁性材料、蜂鸣器、滤波器等压电陶瓷无线电频率元件,中铝瓷、高铝瓷、电真空瓷、ZrO2、SiC,纺织瓷件,莫来石-堇青石窑具,电熔石英、电熔刚玉等已能大批量生产,产品质量稳定,已占领一定的国际市场,但许多核心电子陶瓷元器件还依赖进口。

4电子陶瓷

特种陶瓷可分为结构陶瓷和功能陶瓷,功能陶瓷60%是电子陶瓷,当今世界电子通讯发展日新月异,对于材料的要求也越来越高。

因此掌握先进的电子陶瓷材料技术是今后新材料领域的核心。

4.1电子陶瓷概念

电子陶瓷材料是特种陶瓷材料领域中最具活力,最有发展前途的重要组成部分。

它是以电、磁、光、热和力学等性能及其相互转换为主要特征,在电子、通讯、自动控制、信息计算机、激光、医疗、机械、汽车、航空、航天、核技术和生物技术等众多高技术领域中为关键材料,其产值约占整个特种陶瓷总产值的70%,有着显著的社会效益和可观的经济效益。

各经济发达国家、地区都把它列为优先发展的领域,研究、开发十分活跃。

当前电子信息正向着集成化、微型化和智能化方向发展,相应地要求电子元器件逐步向微型化、薄膜化、多功能、高效能、高可靠性和高稳定性方向发展。

4.2基础研究和应用基础研究

电子陶瓷材料的开发应用首先依赖于新材料的发现和人工合成。

由于现代科学技术的发展,化学与材料科学的发展与有机结合,产生了材料化学,物理与材料科学紧密结合形成了材料物理。

近百年来,新化合物、固溶体、多晶型等不断涌现。

电子陶瓷领域中,合成化合物及材料特性方面取得了某些重大进展。

伴随着电子陶瓷元器件向轻、薄、短、小、多功能、高性能、高可靠性、高密度表面组装的发展需要,以及日益激烈的市场竞争要求高合格率和低成本化,必须加强基础研究和应用基础研究。

当前国内虽然有一批知名企业、单位,正从事这方面相关的研究工作,并已取得了长足的进步。

但另一方面大都为跟踪研究,很少或缺乏独立自主的基础研究和应用基础研究。

例如,有人对纳米材料基本特性尚缺乏应有的认识,就提出许多纳米产品进行误导;又如陶瓷相图研究国外十分重视,它是一项长期艰苦的复杂工作,国内已很少见到这方面的报道;界面物理化学及陶瓷材料设计等方面的工作,由于对仪器设备,计算技术要求高,费用大,国内至今这方面的工作少见报道;机械装备设计,加工制造与工艺人员的脱节,表现在现代化、高性能、高可靠方面和国外相比还有不小差距,以至进口装备的价格仍较国产同类或相近产品要高5~10倍。

4.3电子陶瓷粉料

高纯度、粒径分布窄、无团聚、确定晶型的粉体是获得高性能陶瓷材料的物质基础。

因此,高性能、亚微米、纳米粉料有着宽广的市场和良好的经济效益。

当前粉料制备技术中比较突出的问题是如何实现高性能、大批量、系列化、低成本化,如何解决废水、废气、粉尘对环境的污染,实现可持续发展,替代进口,参与国际竞争。

(具体粉料制备技术参照本文第2章)

电子陶瓷按其特性来分,可分为绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷和传感器陶瓷等.在制备电子陶瓷元器件时,为使其达到某种电特性或物理性质还要在主体粉体中搀入的少量杂质粉体(即掺杂粉体),或在其表面涂末其它一些材料.下面将简单介绍这些陶瓷及制备这些陶瓷所需的粉体材料。

1、绝缘陶瓷

绝缘陶瓷主要用于集成电路基片,要求材料具有高电阻率、绝缘性好、不具有化学活性、导热性好、热膨胀系数小、可耐热处理等.为保证绝缘陶瓷的绝缘性能,要求采用不含碱离子或尽可能含碱离子少的材料.主要粉体是Al2O3,目前占国际售销市场的90%~95%,其它还有SiC,AlN,BeO,GaAs,硼硅酸盐等。

2、介电陶瓷

介电陶瓷主要用于制作电容器,要求电阻率高、介电常数大、介电损耗小.根据所用的介电陶瓷的特性,陶瓷电容器可分为三种类型:

É型为补偿型,所用材料为顺电体;Ê型为高介电常数型,用非线性或铁电体材料;Ë型为半导体型,常用顺电体或铁电体材料.主要粉体有:

BaTiO3,MgTiO3,CaTiO3,SrTiO3,PbTiO3,La2Ti2O7,CaZrO3等。

3、压电陶瓷

这种材料通过纯粹的机械作用而发生极化,并导致介质两端表面出现符号相反的束缚电荷,这种效应称压电效应,具有压电效应的陶瓷称为压电陶瓷.主要用于陶瓷滤波器、陶瓷变压器、机电陀螺、气体点火装置等.主要粉体有:

BaTiO3,PbTiO3,Pb(Ti,Zr)O3,ZnO,CdS,AlN等。

4、磁性陶瓷-非晶态铁氧体

磁性陶瓷-非晶态铁氧体是具有亚铁磁性的非金属磁性材料,它与金属磁性材料之间的主要差别在于导电性,前者是半导体或绝缘体,后者是导体.分为永瓷、软瓷、矩瓷、旋瓷和压瓷等.主要用于雷达、通讯、记录、计算机、仪器仪表等.主要粉体有:

MnO,Fe2O3,NiO,CoO,ZnO,BaO,TiO2,B2O3,PbO,GeO2,Y2O3,P2O3等组成的二元系或多元系。

5、传感器陶瓷

根据用途分为温度传感器、位置速度传感器、光传感器、气体转感器

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > IT计算机 > 电脑基础知识

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1