非氧化物陶瓷及其應(yīng)用

前言

非氧化物陶瓷材料近幾十年取得了很大的發(fā)展，極大地推動(dòng)了現(xiàn)代高新科技的進(jìn)步，在人類社會(huì)進(jìn)步的歷程中有著巨大的促進(jìn)作用，對(duì)經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。非氧化物陶瓷的化學(xué)組成不含氧，目前，非氧化物陶瓷主要包括碳化物陶瓷和氮化物陶瓷，其中碳化物陶瓷主要有碳化硅陶瓷、碳化鈦陶瓷、碳化硼陶瓷、碳化鎢陶瓷、碳化鋯陶瓷、碳化釩陶瓷、碳化鉻陶瓷等；氮化物陶瓷主要有氮化硼陶瓷、氮化鋁陶瓷、氮化鈦和氮化硅陶瓷等。非氧化物陶瓷原子間主要是以共價(jià)鍵結(jié)合在一起，因而賦予了其較高的硬度、模量、抗蠕變、抗氧化、耐腐蝕等基本性能，同時(shí)非氧化物陶瓷還有許多特殊電學(xué)、光學(xué)、生物化學(xué)性能，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、鐵電性、壓電性等。正因如此，非氧化物陶瓷具有很多氧化物陶瓷所不具有的特殊性能，適用于各種特殊用途的功能、結(jié)構(gòu)材料，使用量正日益增多，適用范圍也在不斷擴(kuò)大。近二十年來，非氧化物陶瓷的發(fā)展異常迅速，目前已經(jīng)滲透到各個(gè)尖端科技領(lǐng)域，并有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。例如，空間技術(shù)、航海開發(fā)、電子技術(shù)、國防科技、無損檢測(cè)、廣播電視等領(lǐng)域中正在不斷涌現(xiàn)出性能優(yōu)良的非氧化物陶瓷。材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間是息息相關(guān)的，特定的性能是與特定的化學(xué)組成和制備工藝分不開的。本書是作者在完成省市科技攻關(guān)項(xiàng)目、國防科技預(yù)研項(xiàng)目及在長(zhǎng)期教學(xué)與科研實(shí)踐中，對(duì)非氧化物陶瓷材料知識(shí)的積累和綜合。以非氧化物陶瓷材料為對(duì)象，從陶瓷結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)原料、工藝、特性、應(yīng)用作了全面闡述，尤其著重于非氧化物陶瓷的制備技術(shù)、燒結(jié)工藝、加工技術(shù)。此外本書還對(duì)非氧化物陶瓷的特殊性能及新應(yīng)用做了詳細(xì)論述，如力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、生物化學(xué)等，從而使廣大讀者對(duì)非氧化物陶瓷材料有系統(tǒng)而全新的認(rèn)識(shí)。本書的出版有利于讀者進(jìn)行新材料的研制和進(jìn)一步擴(kuò)大對(duì)材料的應(yīng)用。不但可以作為專業(yè)類研究生、本科生、專科生的教材，而且可以作為廣大科研工作者和生產(chǎn)技術(shù)人員的參考書。為了使本書更系統(tǒng)、完整，并能在一定程度上反映出當(dāng)前該領(lǐng)域的研究成果，書中還引用了國內(nèi)外有關(guān)研究者的許多文獻(xiàn)資料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及研究成果，特別是華南理工大學(xué)的胡曉力教授的博士論文，在此向所有被引用文獻(xiàn)的作者和同行深表謝意。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，陶瓷材料發(fā)展日新月異，特別是非氧化物陶瓷，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，制備技術(shù)也在不斷刷新，加之編者水平和時(shí)間有限，書中疏漏之處在所難免，殷切希望廣大讀者諒解并給予批評(píng)斧正。

內(nèi)容概要

本書以碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等為對(duì)象，從陶瓷結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)原料、工藝、特性及應(yīng)用作了全面闡述，尤其著重于非氧化物陶瓷的制備技術(shù)。燒結(jié)工藝、加工技術(shù)。     本書還對(duì)非氧化物陶瓷的特殊性能及新應(yīng)用做了詳細(xì)論述，如力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、生物化學(xué)等，從而使廣大讀者對(duì)非氧化物陶瓷材料有系統(tǒng)而全新的認(rèn)識(shí)。     本書是作者在完成省市科技攻關(guān)項(xiàng)目、國防科技預(yù)研項(xiàng)目及在長(zhǎng)期教學(xué)與科研實(shí)踐中，對(duì)非氧化物陶瓷材料知識(shí)的積累和綜合，內(nèi)容豐富、層次分明，不但可以作為專業(yè)類研究生、本科生、?？粕慕滩模铱梢宰鳛閺V大科研工作者及生產(chǎn)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

緒論　1.1概述　1.2非氧化物的分類及特點(diǎn)　1.3研究方向　參考文獻(xiàn)第1篇　碳化物陶瓷　第1章　碳化硅陶瓷　　1.1SiC的晶體結(jié)構(gòu)及性能　　　1.1.1SiC的晶體結(jié)構(gòu)　　　1.1.2SiC的性能　　1.2SiC粉體的制備　　1.3SiC晶須的制備　　　1.3.1晶須的功能　　　1.3.2SiC晶須生長(zhǎng)機(jī)理　　　1.3.3SiC晶須的制備方法　　　1.3.3.1固相法　　　1.3.3.2氣相法　　　1.3.3.3研究現(xiàn)狀　　　1.3.4啞鈴形碳化硅晶須的制備　　　　1.3.4.1實(shí)驗(yàn)方法　　　　1.3.4.2仿生碳化硅晶須的形貌　　　　1.3.4.3仿生啞鈴形碳化硅晶須的生長(zhǎng)機(jī)理　　1.4SiC納米粉體及SiC晶須的微波合成　　　1.4.1實(shí)驗(yàn)原料　　　1.4.2實(shí)驗(yàn)過程　　　1.4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果　　1.5SiC陶瓷的燒結(jié)　　　1.5.1燒結(jié)工藝　　　1.5.2SiC陶瓷的燒結(jié)　　1.6SiC的應(yīng)用　　　1.6.1SiC用途　　　1.6.2SiC晶須的應(yīng)用　參考文獻(xiàn)　第2章　碳化鈦陶瓷　第3章　碳化硼陶瓷　第4章　碳化鎢陶瓷　第5章　碳化鋯陶瓷　第6章　碳化釩陶瓷　第7章　碳化鉻陶瓷　第8章　其他碳化物陶瓷第2篇　氮化物陶瓷　第9章　氮化硼陶瓷　第10章　氮化鋁陶瓷　第11章　氮化硅陶瓷　第12章　氮化鈦陶瓷

章節(jié)摘錄

插圖：（2）增加韌性晶須具有纖維狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)受到外力作用時(shí)較易產(chǎn)生形變，能夠吸收沖擊振動(dòng)能量。同時(shí)，裂紋在擴(kuò)展中遇到晶須便會(huì)受阻，裂紋得以抑制，從而起到增韌作用。一般來說，熱固性樹脂固化后交聯(lián)密度較大，受到彎曲應(yīng)力作用時(shí)，通常不出現(xiàn)屈服就發(fā)生破壞，斷裂表面能很低，如環(huán)氧樹脂固化物不超過250J／mol，而加入硫酸鈣晶須之后斷裂表面能可提高到460J／mol，使脆性降低，韌性增大，晶須增韌樹脂非但不降低耐熱性，反而會(huì)有所提高。因此，利用晶須增韌是熱固性樹脂增韌的一個(gè)良好途徑。（3）提高耐熱性有機(jī)高分子材料最大的缺點(diǎn)之一是耐熱性不佳，而無機(jī)晶須增強(qiáng)材料熔點(diǎn)都很高，耐熱性好，還能阻燃。如果將晶須加入到樹脂之中，高溫時(shí)強(qiáng)度損失很少，即使是很弱的基體，因有晶須增強(qiáng)，在高溫下也能成倍地提高強(qiáng)度。由于晶須的存在，不易引起樹脂和橡膠中的大分子滑移，使玻璃化溫度升高，耐熱性也就必然提高。（4）提高觸變性晶須比表面積大，有的品種結(jié)構(gòu)上還有羥基，與樹脂混合后有可能形成氫鍵，增大了觸變性。也有很好的增稠性，對(duì)于所配制的膠黏劑、密封劑和涂料在使用時(shí)很有利。（5）提高制品的質(zhì)量短纖維填充劑對(duì)樹脂有較大的增強(qiáng)作用，但制件表面不平滑，不美觀，而以晶須增強(qiáng)的熱固性和熱塑性樹脂可以制成形狀復(fù)雜、尺寸微小、外觀光滑精美的制件，大大提高了制品的質(zhì)量。1.3.2 SiC晶須生長(zhǎng)機(jī)理碳化硅晶須的生長(zhǎng)狀況有三個(gè)級(jí)別：生長(zhǎng)單一材料晶須；在單晶體基礎(chǔ)上沿某個(gè)結(jié)晶學(xué)取向生長(zhǎng)（如（111）方向）；在基體上控制生長(zhǎng)出具有一定直徑、高度、密度和排列的晶須。用于增強(qiáng)復(fù)合材料的晶須為第一級(jí)生長(zhǎng)水平，用于半導(dǎo)體材料需二、三級(jí)生長(zhǎng)水平。其生長(zhǎng)機(jī)理主要有以下幾種。

編輯推薦

《非氧化物陶瓷及其應(yīng)用》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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