特陶之家tetaohome新型陶瓷材料应用领域介绍
由于先进陶瓷特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能，被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空航天、生物医学等国民经济的各个领域。具体如下介绍：
电子工业领域：
电子工业是先进陶瓷产业最大的终端应用市场。电子陶瓷是指在电子设备中作为安装、固定、支撑、保护、绝缘、隔离及连接各种无线电元器件的陶瓷材料。
目前电子陶瓷材料元器件主要包括：光纤陶瓷插芯、陶瓷封装基座、陶瓷基片、陶瓷基体、接线端子、片式多层陶瓷电容器等。
汽车工业领域：
目前应用于汽车上的陶瓷材料主要有：氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷等。
汽车发动机的主要零部件，如活塞、气缸盖、气门、排气管、涡轮烟压器、氧传感器及火花塞等都用先进的陶瓷材料来制造，并研制出了无水冷的绝热陶瓷发动机。
汽车用传感器要求能长久适用于特有的恶劣环境（高温、低温、振动、加速、潮湿、废气），并应当具有小型轻量、重复使用性好、输出范围广等特点。陶瓷耐热、耐蚀、耐磨及其潜在的优良电磁、光学机能，制成的传感器完全能够满足上述要求。
在碳纤维制动器的基础上制造而成陶瓷制动器，其碳硅化合物表面的硬度接近钻石，碟片内的碳纤维结构使它坚固耐冲击、耐腐蚀，让碟片极为耐磨。
综合利用敏感陶瓷正压电效应、逆压电效应和电致伸缩效应研制成功的智能减振器，由于采用高灵敏度陶瓷元件，从而具有识别路面且能做自我调节的功能，可以将轿车因粗糙路面引起的振动降到最低限度。
陶瓷电热塞 电热塞也称预热塞，在严寒环境下柴油发动机冷却时，其为提升启动性能提供热能，因此要求电热塞有快速升温和持久保持感温状态的特性。初代电热塞为金属制造，二代把钨丝埋在氮化硅陶瓷内制成金属陶瓷电热塞，三代就是发热体全部采用导电陶瓷制造的全陶瓷电热塞。全陶瓷电热塞发热体由多层陶瓷复合材料组成，选择氮化硅材质，具有极好的耐酸耐碱表现，并不易粘附其它物质，工况温度高最高超过1000多摄氏度。发常规测试中其温升速度最快满足1.5S达到850℃，极大地缩短发动机等待启动时间，因极高的使用温度（1150℃），以及可在-40摄氏度的环境下仍能保证发动机的正常使用，更好地优化柴油机在低温下的缸内燃烧状况及降低有害物质的排放，在不改原柴油机电热塞冷启动系统的情况下，可直接替代金属电热塞产品。
陶瓷活塞 内燃机活塞最早使用的活塞材料是铸铁，其使用最多的就是球墨铸铁和可锻铸铁材料，铸铁材料在高温时仍具有非常高的强度，可很大程度上提高内燃机的输出功率，因此铸铁活塞主要应用于舰船、工程机械用和载货用动力机车等大功率发动机上。同时其劣势情况也逐渐显露出来，其最大的缺点是极限工况下的特殊性能开始遇到瓶颈，已逐渐满足不了现代技术和应用场景对性能的追求，限制了其应用在未来的可使用范围。为优化汽车内燃机质量与性能，非合金材质的活塞应运而生。例如代表性的陶瓷化滑动件活塞环就十分盛行，其方法大致分为两种，一种是用氧化锆、氧化铝直接制造活塞环的烧结法，另一种是用物理气相沉积法或等离子喷涂在金属活塞环表面形成陶瓷镀层的方法。欧美市场更青睐后一种解决方案，在北美有诸多涂层科技企业制备传动系统用的陶瓷涂层，纳米级涂层可大大降低活塞部件摩擦系数从而提高传动效率，并增强部件耐磨性能明显提高零部件的使用寿命。
陶瓷气缸套 气缸套是内燃机中工作环境最恶劣的零部件之一，它承受高温、高压的冲击和活塞环的往复摩擦，磨损较快且容易产生拉缸现象，恰好先进陶瓷材料的优异特性可以缓解此种问题的产生。据不同所需，陶瓷气缸套可有以下三种形式：一是缸套内表面喷涂陶瓷涂层，其次是仅用陶瓷材料制成缸套上圈，三是用金属和陶瓷材料复合制成全陶瓷缸套。采用全陶瓷缸套代替传统的气缸套，可防止汽缸内热能损失，简化发动机结构，进而提高热效率和降低发动机质量。
陶瓷配气机构 汽车配气机构一般由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等一些相关部件组成。从应用范围看，陶瓷零件多用于发动机配气系统的滑动件上。这些零件主要包括陶瓷摇臂触头、陶瓷气门挺柱、陶瓷气门等。陶瓷气门最初在日本和德国得到了积极的开发日本钢管公司为提高船用柴油机的耐久性和可靠性，从20世纪80年代就开始研制陶瓷排气门，目标是实现气门锥面陶瓷化。排气门锥面喷涂陶瓷使抗漏气性得到很大的改善。喷涂排气门的金属材料为Ni-Cr，陶瓷材料为Cr3C2。上海内燃机研究所在80年代后期已开始对陶瓷挺柱进行了成功的试验研究，90年代有对广西玉柴6105柴油机上应用陶瓷气门、挺柱和摇臂进行了试验研究，如今已见成效。
利用陶瓷材料低密度、耐热和耐磨的特点，用陶瓷材料制造气门、气门座、挺柱、气门弹簧和摇臂，可以减少气门座的变形和落座时的弹跳，降低噪声与振动，延长使用寿命。我国492QA型发动机在采用陶瓷配气机构后，各种工况下可节油2%-8%。
陶瓷转子 转子多为电动机、发电机、燃气轮和透平压缩机等动力机械或工作机械中的高速旋转的主要部件。日本特殊陶瓷业公司（NGK/NTK）进行有关“采用气压烧结法的氮化硅烧结体制制造技术”的研究以来，在世界上首次开发了“涡轮机加压供气用陶瓷转子”。由于这种气压烧结法而得到的烧结体，内部几乎没有残存气孔，具有强度可靠性高且耐氧化性强等优异特性，另外，新开发的转子与历来的转子相比，重量约轻40%，旋转时的惯性矩小。从低速运转到高速运转，较之以前的涡轮机能发挥出更佳的效果，从而可望实现车辆的轻量化，大功率化以及低油耗。
蜂窝过滤器 汽车上应用特种陶瓷材料制成的元件有车用催化净化器的陶瓷载体、尾气净化蜂窝陶瓷材料载体、柴油排气净化陶瓷蜂窝过滤器、陶瓷汽车制动器、刹车片、车用陶瓷轴承、热敏陶瓷传感器、涡轮充电机、陶瓷复合排气管等零部件。
航空航天领域：
航天航空领域用材料大多在超高温、强辐照等极端苛刻环境中使用，要求材料具有高比强、高比模、耐高温、抗烧蚀等特性。虽然航天航空领域的市场规模有限，但其对材料性能的高要求有力推动了工程陶瓷研制水平的提高和技术进步。
陶瓷材料在航空航天领域的应用主要有：
陶瓷基复合材料用于航天器外壳。碳纤维或碳化硅等陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料已成为制造航天器外壳和火箭喷嘴等不可或缺的材料。
HfB2、ZrB2、ZrC等用于超高温陶瓷涂层。随着超高声速飞行器的发展，对其表面抗烧蚀和抗大气冲刷的要求也越来越高。
氮化物复合材料用于高温透波材料。氮化硅、氮化硼等氮化物陶瓷具有耐高温、介电常数和介电损耗低、抗蠕变和抗氧化等优异性能，可用作新一代透波材料；六方氮化硼陶瓷的导热性好、微波穿透能力强，可用作雷达窗口材料；同时其密度较小，可用作飞行器的高温结构材料。
光学陶瓷制品：
所谓透明陶瓷就是能透过光线的陶瓷。透明陶瓷不仅有良好的透明性和光学特性，同时又保持结构陶瓷的高强度、耐腐蚀、耐高温、电绝缘好、热导率高及良好的介电性能，因此在新型照明技术、高温高压及腐蚀环境下的观测窗口、红外探测用窗、导弹用防护整流罩、军事用透明装甲等领域得到愈来愈多的应用。
生物医疗领域：
生物陶瓷(Bioceramics)是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。因其具有良好的生物相容性和稳定的物化性质等特点，被广泛应用于骨科、牙科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼外科等方面。
化工领域：
陶瓷材料具有优导的化学稳定性，除氢氟酸及高浓度碱外，几乎对所有浓度的无机酸、盐类以及有机介质具有优异的耐蚀性能。随着结构陶瓷和功能陶瓷材料的问世，其性能不断提高，降低了脆性，提高了强度，陶瓷材料被广泛使用于石油化工、化肥、制药、食品、造纸、治炼、化纤等工业。比如设备用的耐酸衬里，耐酸地坪，用于生产储存、输送腐蚀性介质的塔器、容器和管道以及陶瓷泵、阀等耐腐蚀设备，也可以用作填料。
纺织工业领域：
陶瓷材料在纺织工业中的应用主要体现在：一是陶瓷纺织零件；二是陶瓷纺织织物。陶瓷纺织零件具有耐磨性高、化学稳定性好等特点，被安装在纺织机设备的关键部位上，大幅度提高合成纤维和纱的速度和质量，比如摩擦盘、切线器具和导丝器。另外，研究人员采用特殊工艺将陶瓷粉末与纺织品相结合，制备了具备各种功能的织物，进一步促进陶瓷材料在纺织工业中的应用。
军事领域：
军事应用中的特种陶瓷主要指的是氧化铝和碳化硼。在现代军事中，无论是海陆空或其他兵种的现代武器中，都有用特种陶瓷制成的部件。如B4C陶瓷可作为飞机、车辆和人员的防弹装甲；用纤维和B4C复合材料制成的0.6cm厚的B4C内衬可阻挡小口径装甲弹的穿透。另外，宇宙飞船外壁的陶瓷隔热瓦是玻璃纤维复合材料，具有轻质、耐热、耐冲击、低热导等优良性能，是理想的军用隔热材料。特种陶瓷在导弹控制系统中也有用途，在雷达天线上加装一个气动天线罩，可协调机械、热力、电气系统的功能，保证导弹正常运行；还有火箭上需要的特殊高温材料，很多也是用金属陶瓷制成的。
查看更多请点击以下来源链接。
信息来源：
（以上信息来源或部分来源于以下文献或网络链接，若有侵权请及时告知以便删除）
您好！请登录