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“先進(jìn)陶瓷”與“傳統(tǒng)陶瓷”差異在哪？

日期：2019-12-12 瀏覽次數(shù)：次

首先聊一聊啥是陶瓷？陶瓷是除金屬和高聚物以外的無機(jī)非金屬材料的統(tǒng)稱，是除金屬和高聚物以外的非金屬材料的統(tǒng)稱，是天然或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的多晶固體材料。一般來說，陶瓷材料是由兩種或兩種以上的元素組成：往往是一種或一種以上的金屬元素加上非金屬元素組成。例如金屬氧化物陶瓷，Al₂O₃，ZrO₂，MgO等，此外較為常見的陶瓷種類還有碳化物陶瓷、硼化物及氮化物陶瓷等。

↓↓↓從經(jīng)典陶瓷到先進(jìn)陶瓷應(yīng)用非常廣泛

差異的根本：原料配置不同

原料不同是造就先進(jìn)陶瓷與普通陶瓷不同的根源，傳統(tǒng)陶瓷原料是“低配”的，而先進(jìn)陶瓷原料是“高配”。

傳統(tǒng)陶瓷，還有黏土陶瓷，普通陶瓷，還有西方人慣用表達(dá)的Classic ceramic(經(jīng)典陶瓷)說的都是一類東西，這種陶瓷以天然硅酸鹽礦物，如黏土(Al₂O₃、2SiO₂?2H₂O)、長石(K₂O?Al₂O₃?6SiO₂，Na₂O?Al₂O₃?6SiO₂)和石英(SiO₂)等為原料經(jīng)成型、燒結(jié)而成，其組織中主晶相為通常是這樣的的：莫來石(3Al₂O₃?2SiO₂)占比25-30%，玻璃相占35-60%，氣相占1~3%。

上述所說的傳統(tǒng)陶瓷，其原料總結(jié)起來就是“天然”兩個(gè)字，沒有經(jīng)過人工雕琢的天然原料始終難登大雅之堂，而先進(jìn)陶瓷材料，在選材上更傾向使用人為調(diào)控的配方，采用人工精制的合成材料可以可控的實(shí)現(xiàn)某些性能（先機(jī)陶瓷能干的實(shí)在實(shí)在太多后文繼續(xù)講解）的需求，這些屬于傳統(tǒng)陶瓷的進(jìn)階版。先進(jìn)陶瓷簡單總結(jié)起來就是人們升級(jí)了自己制備陶瓷的技術(shù)，然后得到了性能可控功能可選的陶瓷材料。

↓↓↓先進(jìn)陶瓷的進(jìn)階之路

由于先進(jìn)陶瓷制備工藝及原料選取方式與傳統(tǒng)陶瓷有較大區(qū)別，為了區(qū)別兩者，便有了先進(jìn)陶瓷，精細(xì)陶瓷，特種陶瓷等叫法。

兩者性能及應(yīng)用區(qū)別在哪？

①傳統(tǒng)陶瓷：首先來看看傳統(tǒng)陶瓷的性能特點(diǎn)：硬度高，不會(huì)氧化生銹，不導(dǎo)電，耐高溫（1200℃），加工成型性好，成本低廉。但限于原料問題，傳統(tǒng)陶瓷的玻璃相較多，強(qiáng)度較低，在較高的溫度下易軟化，因此耐高溫及絕緣能力會(huì)有所限制。

當(dāng)不了宇宙最強(qiáng)的材料也不代表著就要不被重視，原料易得制備成本低的傳統(tǒng)陶瓷廣泛應(yīng)用于日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、陶瓷工藝品等領(lǐng)域，此外在工業(yè)上用的電瓷絕緣子和耐酸、堿的容器及反應(yīng)塔管道如搪瓷反應(yīng)釜、搪瓷儲(chǔ)罐，搪瓷管道等都是傳統(tǒng)陶瓷的身影。

②先進(jìn)陶瓷：高溫穩(wěn)定性好（使用溫度可高達(dá)2500℃），高硬度（廣泛認(rèn)可的世界上最堅(jiān)硬的金剛石莫氏硬度是10，而氧化鋁陶瓷莫氏硬度可達(dá)9），耐腐蝕性好（可用做強(qiáng)腐蝕介質(zhì)輸送的管道或者泵材料），熱膨脹系數(shù)?。捎米鬏S承及機(jī)封材料，先進(jìn)陶瓷材料體積受溫度變化小有效防卡死），高耐磨（這個(gè)應(yīng)用當(dāng)數(shù)氮化硅陶瓷最為經(jīng)典了，之前粉體圈便有為大家報(bào)導(dǎo)了“氮化硅陶瓷軸承用了十年幾乎無損”的小資訊），除了具有絕佳的力學(xué)性能及熱學(xué)性能以外，先進(jìn)陶瓷的其他功能型的應(yīng)用范疇也是數(shù)不勝數(shù)。例如陶瓷材料還有獨(dú)特電學(xué)性能，從絕緣體（陶瓷一般都絕緣，先進(jìn)陶瓷更是絕緣者居多，絕緣能力非凡）、半導(dǎo)體（好多先進(jìn)陶瓷都是半導(dǎo)體，最火當(dāng)屬第三代半導(dǎo)體之王碳化硅也）到導(dǎo)電體（典型代表有氧化鋯快離子導(dǎo)體）；此外透明陶瓷材料可用作高性能光學(xué)材料；氧化鋯氧化鋁等陶瓷具有很好的生物相容性可作為牙齒人工骨骼等；磁性陶瓷，主要是指鐵氧體陶瓷，多屬半導(dǎo)體，電阻率遠(yuǎn)大于一般金屬磁性材料，具有渦流損失小的優(yōu)點(diǎn)，在高頻和微波技術(shù)領(lǐng)域，如雷達(dá)技術(shù)、通信技術(shù)、空間技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)等方面都到了廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)然一種先進(jìn)陶瓷陶瓷是不會(huì)具備這所有性質(zhì)，生產(chǎn)上需根據(jù)實(shí)際需求有所取舍以獲得想要性能的產(chǎn)品。

不同之處	傳統(tǒng)陶瓷	先進(jìn)陶瓷
原料	天然礦物原料（黏土、長石、石英等）	人工精制合成原料（氧化物和非氧化物兩大類）
成型工藝	可塑、注漿、壓制	壓制、熱壓鑄、注射、軋膜、流延、等靜壓為主
燒成溫度	溫度在1300℃以下，燃料以媒、油、氣為主（目前多產(chǎn)區(qū)都在加速煤改氣）	結(jié)構(gòu)陶瓷常需1600℃的高溫?zé)Y(jié)，功能陶瓷需精確控制溫度，以電、氣、油加熱為主
加工技術(shù)	一般不需后加工	常需切割、打孔、研磨和拋光等
應(yīng)用	日用、藝術(shù)陳設(shè)、建筑衛(wèi)生、化學(xué)化工、電瓷	結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷