第1章 陶瓷材料概述

1.1 陶瓷材料的種類、性能及用途

1.1.1 陶瓷材料的種類

1.按組成物分類

（1）氧化物陶瓷 這種陶瓷材料最多，它包括簡單的氧化物，如Al₂O₃、SiO₂、MgO、TiO₂、BeO、CaO、V₂O₃等，以及各種氧化物的混合物，如Al₂O₃中加入SiO₂、MgO及CaO；ZrO₂中加入Y₂O₃或加入MgO、CaO；SiO₂中加入Na₂O、Al₂O₃、MgO等。還有具有超導(dǎo)性能的復(fù)雜的氧化物陶瓷，如Y-Ba-Cu-O（YBa₂Cu₃O_7-x）、Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O（Bi_1.6Pb_0.4Sr₂Ca₂Cu₃O_y）等。

（2）非氧化物陶瓷 包括如下種類：

1）碳化物陶瓷，如WC、HfC、ZrC、W₂C、ThC、BC、ZrC、MoC、SiC、TiC、VC、TaC、NbC等。

2）氮化物陶瓷，如ZrN、HfN、TaN、UN、BeN、VN、Cr₂N、Mo₂N、SiN、TiN、Si₃N₄、BN、AlN、NbN等。

3）硼化物陶瓷，如ZrB₂、HfB₂、TaB₂、WB₂、WB、NbB₂、ThB₂、MoB₂、MoB、CrB₂、TiB₂、W₂B₅等。

4）硅化物陶瓷，如Mg₂Si、WSi₂、W₅Si₃、MoSi₂、NbSi₂、Zr₆Si₃、CoSi、ZrSi、Ti₅Si₃、TiSi、HfSi等。

5）氟化物陶瓷，如CaF₂、BaF₂、MgF₂等。

6）硫化物陶瓷，如ZnS、TiS₂、M_xMo₆S₈（M為Pb、Cu、Cd）等。

生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的主要是氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等，本書也只是討論這些陶瓷的焊接問題。

2.按結(jié)晶組織分類

按結(jié)晶組織分類，有單晶相陶瓷、多晶相陶瓷和非晶相陶瓷。生產(chǎn)中單晶相陶瓷較少，多晶相陶瓷較為普遍。單晶相陶瓷有藍(lán)寶石、釔鋁石榴石和水晶石等，多晶相陶瓷有Al₂O₃、ZrO₂、BeO、Si₃N₄、BN、SiC、結(jié)晶化玻璃等，其晶體結(jié)構(gòu)有面心立方結(jié)構(gòu)（FCC）、密排六方結(jié)構(gòu)（HCP）和體心立方結(jié)構(gòu)（BCC）。

非晶相陶瓷主要是各種成分的玻璃。

3.按形態(tài)分類

按形態(tài)分類，陶瓷主要有粉狀陶瓷、纖維狀陶瓷和塊狀陶瓷以及薄膜陶瓷等。

粉狀（顆粒狀）陶瓷可以加入金屬形成金屬基顆粒增強復(fù)合材料，以達(dá)到增大強度、塑性和韌性的目的，如Al₂O₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的6061Al的鋁基復(fù)合材料等。

將陶瓷材料制成纖維狀或者絲狀，并加入金屬形成金屬基纖維增強復(fù)合材料，同樣可以達(dá)到增大強度、塑性和韌性的目的，如SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的6061Al的鋁基晶須復(fù)合材料等。

此外，陶瓷還可以按用途進(jìn)行分類。