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陶瓷材料的分类及发展前景

陶瓷材料的分类及发展前景
陶瓷材料的分类及发展前景

陶瓷材料的分类及发展前景

学校: 太原理工大学

学院: 材料科学与工程

专业:无机0801

姓名:孙佩

摘要:

根据陶瓷材料的不同特性及用途对其进行了较为准确的分类,并对各类陶瓷的应用进行了概述。通过对各类陶瓷特性及应用领域的总结,对陶瓷材料未来的发展作出了新的展望,揭示了陶瓷材料的应用方向及发展趋势。

引言

陶瓷材料在人类生活和现代化建设中是不可缺少的一种材料。它是继金属材料,非金属材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的材料之一。它兼有金属材料和高分子材料的共同优点,在不断改性的过程中,已经使它的易碎性有了很大的改善。陶瓷材料以其优异的性能在材料领域独树一帜,受到人们的高度重视,在未来的社会发展中将发挥非常重要的作用。陶瓷材料按其性能及用途可分为两大类:结构陶瓷和功能陶瓷。现代先进陶瓷的性能稳定、高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐酸耐碱、耐磨损、抗氧化以及良好的光学性能、声学性能、电磁性能、敏感性等性能远优于金属材料和高分子材料;而且,先进陶瓷是根据所要求的产品性能,经过严格的成分和生产工艺制造出来的高性能材料,因此可用于高温和腐蚀介质的环境当中,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。在此,笔者将对先进陶瓷的种类及应用领域做详细的介绍。

1.结构陶瓷

陶瓷材料优异的特性在于高强度、高硬度、高的弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗震性、高导热性能、低膨胀系数、

质轻等特点,因而在很多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料所不可胜任的的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、陶瓷基复合材料。

氧化物陶瓷

氧化物陶瓷主要包括氧化镁陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、、氧化锆陶瓷、氧化锡陶瓷、二氧化硅陶瓷、莫来石陶瓷,氧化物陶瓷最突出的优点是不存在氧化问题。

氧化铝陶瓷,利用其机械强度较高,绝缘电阻较大的性能,可用作真空器件、装置瓷、厚膜和薄膜电路基板、可控硅和固体电路外壳、火花塞绝缘体等。利用其强度和硬度较大的性能,可用作磨料磨具、纺织瓷件、刀具等。

氧化镁陶瓷具有良好的电绝缘性,属于弱碱性物质,几乎不被碱性物质侵蚀,对碱性金属熔渣有较强的抗侵蚀能力。不少金属如铁、镍、铀、釷、钼、镁、铜、铂等都不与氧化镁作用。因此,氧化镁陶瓷可用作熔炼金属的坩埚,浇注金属的模子,高温热电偶的保护管,以及高温炉的炉衬材料等。氧化镁在空气中易吸潮水化生成Mg(OH)2,在制造过程中必须注意。为了减少吸潮,应适当提高煅烧温度,增大粒度,也可增加一些添加剂,如TiO、AlO等。

氧化铍陶瓷具有与金属相似的良好的导热系数,约为(),可用来做散热器件;氧化铍陶瓷还具有良好的核性能,对中子减速能力强,可用作原子反应堆的减速剂和防辐射材料;另外,利用它的高温比体

积电阻较大的性质,可用来做高温绝缘材料;利用它的耐碱性,可以用来作冶炼稀有金属和高纯金属铍、铂、钒的坩埚。

氧化锆陶瓷耐火度高,比热和导热系数小,是理想的高温绝缘材料;化学稳定性好,高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀。氧化锆坩埚用于冶炼金属及合金,如铂、钯、铷、铑的冶炼和提纯。对钢水很稳,是连续铸锭的耐火材料。

氧化锡陶瓷热膨胀系数小,导热系数高,高温稳定性高,所以可以用来做高温导热材料。高温时的导电率高,可以用作高温导电材料。另外,氧化锡陶瓷抵抗玻璃液的侵蚀能力强,可做坩埚和玻璃电熔的电极。

莫来石陶瓷机械强度较高,高温荷重下变形小,热膨胀系数小,抗冲击性好。可用来制造热电偶保护管、电绝缘管,高温炉衬,还可以用来制造多晶莫来石纤维,高频装置瓷的零件等。

非氧化物陶瓷

非氧化物陶瓷包括碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷等。非氧化物陶瓷不同于氧化物陶瓷,在自然界中存在的很少,需要人工来合成原料,然后再按陶瓷工艺制成成品。氮化物、碳化物、硫化物的标准生成自由焓一般都大于相应氧化物,说明生成的氧化物更为稳定。所以,在原料的合成和陶瓷烧结时,易生成氧化物。氧化物原子间的化学键主要是离子键,非氧化物之间一般是键性很强的共价键,因此,非氧化物陶瓷难熔、难烧结。

碳化硅陶瓷共价键性极强,在高温下仍保持高的键和强度,强度

降低不明显,且膨胀系数小,耐蚀性优良,可作高温结构零部件。碳化硅陶瓷由于熔点高、硬度大主要用作超硬材料、工具材料、耐磨材料,以及高温结构材料;利用它导热系数高、膨胀系数低的特点,可作导热材料、发热材料等。碳化硅陶瓷主要应用于石油工业、化学工业、汽车、飞机、火箭、机械矿业、造纸工业、热处理、核工业、微电子工业、激光等行业。

氮化物陶瓷种类很多,它包括氮化硅陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化钛陶瓷等。氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨性,在陶瓷发动机中用于燃气轮机的转子、锭子和涡形管;由于抗震性好、耐腐蚀、摩擦系数小、热膨胀系数小等特点,广泛应用于冶金和热加工工业中。

氮化铝陶瓷可作为熔融金属用坩埚、保护管、真空蒸度用容器,还可用作真空中蒸镀Au的容器、耐热转、耐热夹具等。电绝缘电阻高、优良的介电系数和低的介电损耗,机械性能好,耐腐蚀,透光性强,根据以上特性可用作高温构件、热交换材料、浇注模具材料以及非氧化电炉的炉衬材料等。

氮化硼陶瓷较好的耐高温性、电绝缘性,用作电气工业部门的绝缘材料。由于导热性几乎不随温度变,及对微波辐射的穿透性能,可用作雷达的传递窗。氮化硼中有硼原子存在,故具较强中子吸收能力用作原子反应堆的结构材料。利用它的熔点高、热膨胀系数小及几乎对所有熔融金属都稳定的性能,可用作高温金属冶炼坩埚、耐火材料、热片及导热材料,是制造发动机部件的最佳材料

氮化硅陶瓷硬度高、熔点高、化学稳定性好且具金黄色金属光泽

是一种较好的耐熔耐磨材料,代金装饰材料。在机械加工工业中,在刀具上涂TiN涂层,提高耐磨性。

纳米陶瓷

纳米陶瓷又称纳米结构材料,纳米复合材料是21世纪的新材料。它的研究是从微米复合向纳米复合方向发展,纳米陶瓷材料不仅能在低温条件下象金属材料那样任意弯曲而不产生裂纹,而且能够象金属材料那样进行机械切削加工甚至可以做成陶瓷弹簧。纳米陶瓷可作防护材料、高温材料、人工器官的制造、临床应用、以碳化硅为吸收剂的吸收材料、以陶瓷粉末为吸收剂的吸收材料、以及压电性能的应用。它的应用领域为微包覆、超级过滤、吸附、除臭、触媒、固定氧、传感器、光学功能元件、电磁功能元件等。

陶瓷基复合材料

复合材料是两种或两种以上不同化学性质或不同组织相的物质,以微观或宏观形式组合而成的材料。基于提高韧性的陶瓷基复合材料可分为两类:氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。

氧化锆相变增韧复合材料是把部分的氧化锆粉末与其他陶瓷粉末混合后制成的高韧性材料,这种材料在陶瓷切削刀具方面得到了广泛的应用。

纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效、最有前途的方法。纤维强度一般比基体高的多,它对基体具有强化作用;同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力,从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料,另一种增强材料是陶瓷晶须,晶须尺寸非常

小但近乎完美的纤维状单晶体,其强度和模量接近材料的理论值,极适用于陶瓷的强化,目前这类材料在陶瓷切削刀具方面得到广泛应用。

2功能陶瓷

功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的材料,这类材料通常具有一种或多种功能。如电、磁、光、热、化学、生物等功能,以及耦合功能,如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等功能。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。电子陶瓷

电子陶瓷包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷。根据电容器陶瓷的介电特性将其分为六类:高频温度补偿型介电陶瓷、高频温度稳定型介电陶瓷、低频高介电系数型介电陶瓷、半导体型介电陶瓷、叠层电容器陶瓷、微波介电陶瓷。其中微波介电陶瓷,具有高介电常数、低介电损耗、谐振频率系数小等特点,广泛应用于微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域。

热、光学功能陶瓷

耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中,耐热陶瓷主要有AlOZrO、MgO、SiC等,由于它们具有高温稳定性、可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果,被广泛应用于各个领域。

陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维,利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见,如涂料、陶瓷釉。核工业中,利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料,有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介,具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。

透明氧化铝陶瓷是光学陶瓷的典型代表,在透明氧化铝的制造过程中,关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程,在原料中加入适当的添加剂如氧化镁,可抑制剂晶粒的长大。可用作熔制玻璃的坩埚,红外检测窗材料,照明灯具,还可用于制造电子工业中的集成电路基片等。

生物、抗菌陶瓷

生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷,生物陶瓷除了用于测量、诊断、治疗外,主要是用于作生物硬质组织的代用品,可应用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。

抗菌材料主要应用于家庭用品、家用电器、玩具及其他领域,家用电器是目前应用最广泛,使用量最大的行业之一。近几年来我国的抗菌材料行业发展很快,在无机抗菌剂、有机抗菌剂、光催化型抗菌剂的产业化及应用开发等领域迅速发展。

多孔陶瓷

多孔陶瓷具有透光率高、比表面积大、低密度、低传导率、耐高

温、耐腐蚀等优点被应用于汽车尾气处理,工业污水处理,熔融金属过滤,催化剂载体,隔热、隔音材料等。近几年,多孔陶瓷的应用扩展到了航空领域、电子领域、医用材料领域及生物领域等,已引起全球材料界的高度重视,并迅速发展。为了得到不同的多孔陶瓷,各种制备方法相继提出,如添加造孔剂法、溶胶凝胶法、热压法、离子交换法等。

3展望

近几十年来,陶瓷材料的应用及发展是非常迅速的,陶瓷材料作为继金属材料、高分子材料后最有潜力的发展材料之一,它在各方面的综合性能明显优于现在使用的金属材料和高分子材料。陶瓷材料的应用前景还是相当广阔的,尤其是能源、信息、空间技术和计算机技术的快速发展,更加拉动了具有特殊性能材料的应用。先进陶瓷材料的制备技术日新月异,世界科学技术的发展令人瞩目,展望未来,纳米陶瓷材料的发展已经取得惊人的成绩,有了重大突破。相信在不久的将来,陶瓷材料会有更好、更快的发展,展示出其重要的应用价值。

参考文献:

1、张里德、牟季美,纳米材料和纳米结构,北京:科学出版社2002

2、高濂,李尉,纳米陶瓷,北京:化学工艺出版社2002

3、李世谱,特种陶瓷工艺学,武汉:武汉理工大学出版社2007

4、郭卫红,汪济奎,现代功能材料及其应用,北京:化学工业出版社2002

5、刘维良,李佑华,先进陶瓷工艺学,武汉:武汉理工大学出版社2004

陶瓷的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键高分子:共价键(主价键)范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能:耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 玻璃 — 工业玻璃 (光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃 陶瓷 —普通陶瓷日用,建筑卫生,电器(绝缘) ,化工,多孔 ……特种陶瓷 -电容器,压电,磁性,电光,高温 …… 金属陶瓷 -- 结构陶瓷,工具(硬质合金) ,耐热,电工 …… 玻璃陶瓷 — 耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷 … 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合)普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料)特种

陶瓷(人工的化学或化工原料 --- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2) 坯料的成形 (可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度 是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。 2 (E/1000--E/100)。耐压(抗压强度高),抗弯(抗弯强度高),不耐拉(抗拉强度很低比抗压强度低一个数量级)较高的高温强度。 (4)塑性:在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差,脆性大。是陶瓷的最大缺点。 (6) 热膨胀性低。导热性差,多为较好的绝热材料(λ=10-2~10-5w/m﹒K) (7)热稳定性 — 抗热振性(在不同温度范围波动时的寿命)急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低(比金属低的多,日用陶瓷 220 ℃) (8)化学稳定性 :耐高温,耐火,不可燃烧,抗蚀(抗液体金属、酸、碱、盐) (9) 导电性 — 大多数是良好的绝缘体,同时也有不少半导体( NiO , Fe3O4 等) (10) 其它: 不可燃烧,高耐热,不老化,温度急变抗力低。 普通陶瓷

应用化学就业方向

应用化学就业方向 (一): 应用化学专业主要方向:就业行业包括教育、材料、军工、汽车、军队、电子、信息、环保、市政、建筑、建材、消防、化工、机械等行业。部门包括:各级质量监督与检测部门、科研院所、设计院所、教学单位、生产企业、省级以上的消防总队等。 主要课程:无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、物理化学、高分子化学、精细化学、化学工程基础、化工制图、结构化学、化工原理。 应用化学就业前景分析 应用化学是研究如何将当今化学研究成果迅速转化为实用产品的应用 型专业.应用化学与人类的衣、食、住、行及当今所有高新技术,都有着密切的关系,是21世纪重点发展的技术领域,所以本专业具有广阔的发展天地和发展前景.由于所学的知识比较广泛,毕业生将会具有较强的适应潜力和较广泛的选取范围.化工企业、贸易公司和政府机关中的口岸、海关、商检、公安和环保等部门,也都十分需要应用化学人才的加入.此外,毕业生在选取就读研究生或出国留学等方式继续深造时余地较大. 用化学是研究如何将当今化学研究成果迅速转化为实用产品的应用型 专业。应用化学与人类的衣、食、住、行及当今所有高新技术,都有着密切的关系,是21世纪重点发展的技术领域,所以本专业具有广阔的发展天地和发展前景。由于所学的知识比较广泛,毕业生将会具有较强的适应潜力和较广泛的选取范围。化工企业、贸易公司和政府机关中的口岸、海关、商检、公安和环保等部门,也都十分需要应用化学人才的加入。此外,毕业生在选取就读研究生或出国留学等方式继续深造时余地较大。 化学向其他学科的渗透趋势在21世纪将会更加明显。更多的化学工作者会投身到研究生命、研究材料的队伍中去,并在化学与生物学、化学与材料的交叉领域大有作为。因此应用化学不仅仅是开发基本化工原料、无机材

信息材料

1.根据信息材料的功能,可把信息材料主要分为信息收集材料,信息存储材料,信息处理材料,信息传递材料,信息显示材料2还有一类重要的信息材料是半导体激光器材料。 光信息的存储、处理、传递和显示并不是基于半导体激光材料在外场作用下发生某种物理或化学变化来实现,但这些功能都必须有半导体激光器产生的激光参与才得以实现。 3.半导体激光器是信息功能器件的核心器件和通用器件,半导体激光材料也是信息材料中重要的部分。 4.信息收集材料是指用于信息传感和探测的一类对外界信息敏感的材料。 在外界信息如力、热、光、磁、电、化学或生物信息的影响下,这类材料的物理或化学性质(主要是电学性质)会发生相应变化,通过测量这些变化可方便精确地探测、接收和了解外界信息变化。 5.信息传感材料主要包括力敏传感材料、热敏传感材料、光敏传感材料、磁敏传感材料、气敏材料、湿敏材料、压敏材料、生物传感材料等。 6.力敏传感材料是指在外力作用下电学性质会发生明显变化的材料,主要分为金属应变电阻材料和半导体压阻材料两大类。金属应变电阻材料主要有康铜系合金、锰铜合金、镍铁铝铁合金、镍铬合金、铁铬铝合金等。半导体压阻材料主要是单晶硅。(半导体压阻材料便于力敏传感器件的微型化和集成化,在常温下有大量应用,逐步取代金属型应变计。金属应变电阻材料的电阻温度系数、温度灵敏度系数等都比半导体好,具有很高的延展性和抗拉强度,在耐高温、大应变、抗辐射等场合得到广泛使用。) 7.热敏传感材料是指对温度变化具有灵敏响应的材料,主要是电阻随温度显著变化的半导体热敏电阻陶瓷。根据电阻温度系数的正负,可分为正温度系数(BaTiO3、V2O5为基的热敏陶瓷)和负温度系数(过渡金属氧化物为基的热敏陶瓷)热敏材料两类。 8.光敏传感材料在光照下会因各种效应产生光生载流子,用于制作光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器和光电探测器。最常用的光学敏感材料是锗、硅和II-VI族、IV-VI族中的一些半导体化合物等,如CdS、CdSe和PbS等半导体化合物,9.磁敏电阻材料是指具有磁性各向异性效应的磁敏材料。这类材料在磁化方向平行电流方向时,阻值最大;在磁化方向垂直于电流方向时,阻值较小。改变磁化方向与电流方向夹角,即可改变磁敏电阻材料的阻值。强磁性簿膜磁敏电阻材料主要是NiCo和NiFe合金薄膜,可制备磁敏二极管或三极管,灵敏度高、温度特性好,可用于磁场测量。 10.巨磁阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象(巨磁阻效应读出磁头,磁头存储密度迅速提高到3Gb/in2,磁盘记录从4Gb提升到600Gb或更高) 11.气敏材料是对气体敏感,电阻值会随外界气体种类和浓度变化的材料,如SnO2、ZnO、Fe2O3、ZrO2、TiO2和WO2等n 型或p型金属氧化物半导体。气敏材料用于制作气敏传感器,吸附气体后载流子数量变化将导致表面电阻率变化,进而对气体的种类和浓度进行探测。 12.湿敏材料是指电阻值随环境湿度增加而显著增大或降低的一些材料。陶瓷湿敏材料主要有MgCr2O3系、ZnCr2O3系和MnWO4、NiWO4等。高分子湿敏材料是指吸湿后电阻率或介电常数会发生变化的高分子电解质膜,如吸湿性树脂、硝化纤维系高分子膜。 13.信息存储材料是指用来制作各种信息存储器的一些能够记录和存储信息的材料。 在外加物理场(如电场、磁场、光照等)的影响下,信息存储材料发生物理或化学变化,实现对信息的存储。 14.磁记录材料 磁记录材料可方便地进行数据的存储和读取工作。磁性存贮器具有容量大、成本低等优点; 磁记录装置可将记录下来的信号进行放大或缩小,使科研中的数据处理更为方便灵活;磁卡可用于存取款、图书保存以及乘坐交通工具的票证等,方便人们生活。 15.颗粒涂布型磁记录介质是将磁粉、非磁性胶粘剂和少量添加剂等形成的均匀磁性浆料,涂布于聚酯薄膜上制成。 磁粉包括γ-Fe2O3、BaO-Fe2O3、金属粉等。 16.金属磁粉特点是具有较高的磁感应强度和矫顽力。纯铁磁化强度达1700emu/cm3,可在较薄的磁层内得到较大的读出信号;小针状铁粒子可提供较高矫顽力,使磁记录介质承受较大的外场作用。金属磁粉缺点是稳定性差,易氧化或发生其它反应,常用表面钝化或合金化等办法控制表面氧化,但降低粒子的磁化强度 17.钡铁氧体来源丰富,成本低,有较高的矫顽力和磁能积,抗氧化能力强,是一种应用广泛的永磁材料。钡铁氧体矫顽力高达398kA/m,本不适于作磁记录介质,以下特点使其可成为理想高密度磁记录材料:六方形平板结构和垂直于平板

应用化学专业介绍及就业前景汇编

应用化学专业简介 应用化学专业偏重于应用,是研究如何将当今化学研究成果迅速转化为实用产品的应用型专业。 应用化学培养目标 本专业培养具备化学的基本理论、基本知识相较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理丁作的高级专门人才。 应用化学专业培养要求 本专业学生主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。 应用化学毕业生具备的专业知识与能力 1.掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学、化学工程及化工制图的基础知识、基本原理和基本实验技能; 3.了解相近专业的-般原理和知识; 4.了解国家关于科学技术、化学相关产品、知识产权等方面的政策、法规; 5.了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状况; 6.掌握中外文资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能

力。 就业方向与前景 毕业生主要在精细化工相关企事业单位、商贸公司从事技术开发、产品研制、生产管理、生产监督、环境监测、质量检验、技术服务等工作。还可到相关行业从事化学品的应用研发、安全管理、质量检测等工作。 就业前景分析(按应用化学专业相关职位统计) 据统计,应用化学专业就业前景最好的地区是:上海。在"物理学类"中排名第3 。 应用化学专业主要方向:就业行业包括教育、材料、军工、汽车、军队、电子、信息、环保、市政、建筑、建材、消防、化工、机械等行业。部门包括:各级质量监督与检测部门、科研院所、设计院所、教学单位、生产企业、省级以上的消防总队等。 主要课程:无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、高等数学、物理化学(含结构化学)、高分子化学、精细化学、化学工程基础、化工制图、结构化学、化工原理。 应用化学就业前景分析 应用化学是研究如何将当今化学研究成果迅速转化为实用产品的应用型专业.应用化学与人类的衣、食、住、行及当今所有高新技术,都有着密切的关系,是21世纪重点发展的技术领域,所以本专业具有广阔的发展天地和发展前景.由于所学的知识比较广泛,毕业生将会具 有较强的适应能力和较广泛的选择范围.化工企业、贸易公司和政府机关中的口岸、海关、商检、公安和环保等部门,也都非常需要应用化学人才的加入.此外,毕业生在选择就读研究生

陶瓷分类

陶瓷分类 (一)按瓷种分。目前市场上流通的主要有日用瓷器、骨灰瓷器、玲珑日用瓷器、釉下(中)彩日用瓷器、日用精陶器、普通陶瓷和精细陶瓷烹调器等。除骨灰瓷外,其余产品又按外观缺陷的多少或幅度的大小分为优等品、一等品、合格品等不同等级。 (二)按花面装饰方式分。按花面特色可分为釉上彩、釉中彩、釉下彩和色釉瓷及一些未加彩的白瓷等。 釉上彩陶瓷就是用釉上陶瓷颜料制成的花纸贴在釉面上或直接以颜料绘于产品表面,再经700~850℃烤烧而成的产品。因烤烧温度没有达到釉层的熔融温度,所以花面不能沉入釉中,只能紧贴于釉层表面。如果用手触摸,制品表面有凹凸感,肉眼观察高低不平。 釉中彩陶瓷彩烧温度比釉上彩高,达到了制品釉料的熔融温度,陶瓷颜料在釉料熔融时沉入釉中,冷却后被釉层覆盖。用手触摸制品表面平滑如玻璃,无明显的凹凸感。 釉下彩陶瓷是我国一种传统的装饰方法,制品的全部彩饰都在瓷坯上进行,经施釉后高温一次烧成,这种制品和釉中彩一样,花面被釉层覆盖,表面光亮、平整,无高低不平的感觉。 色釉瓷则在陶瓷釉料中加入一种高温色剂,使烧成后的制品釉面呈现出某种特定的颜色,如黄色、兰色、豆青色等。 白瓷通常指未经任何彩饰的陶瓷,这种制品市场上销量一般不大。 以上不同的装饰方式,除显示其艺术效果外,主要区别铅、镉等重金属元素含量上。其中釉中彩、釉下彩和绝大部份的色釉瓷、白瓷的铅、镉含量是很低的,而釉上彩如果在陶瓷花纸加工时使用了劣质颜料,或在花面设计上对含铅、镉高的颜料用量过大,或烤烧时温度、通风条件不够,则很容易引起铅、镉溶出量的超标。有的白瓷,主要是未加彩的骨灰瓷,由于采用含铅的熔块釉,如果烧成时不严格按骨灰瓷的工艺条件控制,铅溶出量超标的可能性也很大。 铅、镉溶出量是一项关系人体健康的安全卫生指标。人体血液中的铅、镉含量应越少越好。人们如长期食用铅、镉含量过高的产品盛装的食物,就会造成铅在血液中的沉积,导致大脑中枢神经,肾脏等器官的损伤。尤其对少年儿童的智力发育会产生严重的影响。 (一)按用途的不同分类 1、日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,坛、盆、罐、盘、碟、碗等。 2、艺术{工艺}陶瓷:如花瓶、雕塑品.园林陶瓷器皿陈设品等。 3、工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下6各方面: ①建筑一卫生陶瓷:如砖瓦,排水管、面砖,外墙砖,卫生洁其等; ②化工{化学}陶瓷:用于各种化学工业的耐酸容器、管道,塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等; ③电瓷:用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管,支柱绝缘于、低压电器和照明用绝缘子,以及电讯用绝缘子,无线电用绝缘子等; ④特种陶瓷:甩于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品,有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英 石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。 (二)按所用原料及坯体的致密程度分类可分为: 粗陶(brickware or terra-cotta),细陶(potttery),炻器(stone Ware),半瓷器(semivitreous china),以至瓷器(130relain),原料是从粗到精,坯体是从粗松多孔,逐步到达致密,烧结,烧成温度也是逐渐从低趋高。

新型陶瓷材料的应用与发展

新型陶瓷材料的应用与 发展 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

新型陶瓷材料的应用与发展摘要:本文首先简单介绍了传统陶瓷材料向现代新型陶瓷材料转变的过程,新型陶瓷材料克服了传统陶瓷本身内部的缺陷,故使其性能大大提高,扩大了应用领域。然后论述了新型陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷,以及它们耐高温、生物相容性能、电磁性、质量轻等特性及各自的应用领域,重点讨论了新型陶瓷材料在航空航天、军事、生物工程、电子工业等的应用,最后简单说明了新型陶瓷材料的近况和发展趋势。 关键字:新型陶瓷材料应用发展 引言:在当今科技高度发展的工业社会,每一项工业化的成就都与材料科学、材料的制造及实际使用有着密不可分的关联,它使得某些新的科学设想、构思及生产过程得以实现。离开了材料科学与材料工业,世界上的许多科学创造和发明都是难以实现或达到的。陶瓷材料是继金属材料,非金属高分子材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的一种,因为它同时兼有金属和高分子材料两者的共同优点,此外在不断的改性过程中,已使它的易碎裂的性能有了很大的改善。因此,它的应用领域和各类产品都有一个十分明显的提高。 1.传统陶瓷材料到新型陶瓷材料的演变 陶瓷一词(Ceramics) 来源于古希腊Keramos 一词,意为地球之神。传统的陶瓷材料含意很广泛,它主要指铝、硅的氮化物,碳化物,玻璃及硅酸盐类。虽然传统陶瓷具有一定的耐化学腐蚀特性和较高的电阻率、熔点高,可耐高温,硬度高,耐磨损,化学稳定性高,不腐蚀等优点。但它也存在着塑料变形能力差,易发生脆性破坏和不易加工成型等缺点,这些原因大大地限制了在工业的应用范围,特别是在机械工业上的应用。而在电器上的应用也主要局限在高压电瓷瓶及其绝缘体部件等少数几个方面。 为此人们开展对传统的陶瓷材料进行改性研究和有关材料的人工合成开发,现代合成技术已经能够通过物理蒸发溅射(Vapor processing) 溶液法(Aqueous precipitation) 溶胶—凝胶技术(Solgel-technology) 及其它先进技术改造传统陶瓷或人工合成极少缺陷的陶瓷材料,其中较为重要的有Si3N4 ,A12O3 等。合成的陶瓷材料与传统陶瓷材料相比,它的性能大大提高,与其它材料相比,在同样强度下这些材料具有良好的化学、热、机械及摩擦学(tribology)特性。它质轻,可以耐高温,硬度高,抗压强度有时超过金属及合金,具有较强的抗磨性和化学隋性、电及热的绝缘性都相当好,特别是由于采用纯净材料,消除了缺陷( eliminate-defects) , 它的易脆性( brittleness) 得到了极大的改善,因此其应用,特在现代机械业的应用日益广泛。目前巳有大量的新型陶瓷材料被用于工业高温抗磨器件、机械基础元器件,除此之外,电子及电信行业,生物医疗器件乃至于陶瓷记忆材料,超导陶瓷等应用都与新型陶瓷材料的研制与开发有关。 2.新型陶瓷材料特性与分类 新型陶瓷材料按照人们目前的习惯可分为两大类,即结构陶瓷(Structural ceramics)(或工程陶 瓷)和功能陶瓷( Functional ceramics),将具有机械功能、热功能和部分化学功能的陶瓷列为结构陶瓷, 而将具有电、光、磁、化学和生物体特性,且具有相互转换功能的陶瓷列为功能陶瓷。随着科学技术的发展, 各种超为基数和符合技术的运用,材料性能和功能相互交叉渗透,确切分类已经逐渐模糊和淡化。根据现代科 学技术发展的需要,通过对材料结构性能的设计,新型陶瓷材料的各种特性得到了充分的体现。 3.新型陶瓷的应用与发展 新型陶瓷是新型无机非金属材料, 也称先进陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷、精细陶瓷, 为什么能得到高 速发展, 归纳起来有四方面原因:①具有优良的物理力学性能、高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震 而且在热、光、声、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能, 某些性能远远超过现代优质合金和高分子材料, 因而登上新材料革命的主角地位, 满足现代科学技术和经济建设的需要。②其原料取于矿土或经合成而得, 蕴藏量十分丰富。③产品附加值相当高, 而且未来市场仍将持续扩展。④应用十分广泛, 几乎可以渗透到各 行各业。 应用领域 功能陶瓷主要在绝缘、电磁、介电以经济光学等方面得到广泛应用;结构陶瓷除了耐低膨胀、耐磨、耐腐 蚀外,还有重量轻、高弹性、低膨胀、电绝缘性等特性。因而在很多领域得到应用应该是以陶瓷燃气轮机为代 表的耐高温陶瓷部件陶瓷广泛用于道具及模具等耐磨零件,这方面的应用主要是利用陶瓷的高硬度、低磨耗 性、低摩擦系数等特性。另一方面,陶瓷材料具有其他材料所没有的高刚性、重量轻、耐蚀性等特性,从而被 有效地应用在精密测量仪器和精密机床等上面。另外,因为陶瓷材料具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性,在生 物工程以及医疗等方面也得到广泛的应用。下面将分几方面来介绍新型陶瓷材料的应用领域。 1)航空航天材料:陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites) 当前耐高温材料已经成为航天先进材料中的由此岸优先发展方向,材料在高温下的应用对航天技术特别 是固体火箭等领域具有极其重要的推动作用。随着航空技术的发展气体涡轮机燃烧室中燃气的温度要求越来越高,并更紧密地依赖于高温材料的研究开发,而先进陶瓷及其陶瓷基复合材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀质 量轻等优异性能,是最具有希望代替金属材料用于热端部件的候选材料[4]。为此世界各国开展对陶瓷发动机的 研究工作。美、欧、日等越来越多的人体涡轮机设计者们开始用陶瓷基复合材料来制作旋转件和固定件。当前 对高温结构陶瓷的研究主要集中于Sic、Si3N4、Al2O3和ZrO2等,尤其以Si3N4高温结构陶瓷最引人注目。这类 陶瓷的综合性能较突出,它们有良好的高温强度,已经在航空涡轮发动机等方面得到了应用,非常适用于制作

功能陶瓷材料研究进展综述

功能陶瓷材料的应用 研究 姓名:刘军堂___________ 学号: 23122837________ 班级: 机械1201_________ 任课老师:张志坚__________

功能陶瓷材料的应用研究 1.选择一个课题进行相关检索,要求对课题作简要分析,并在分析的基础上确定检索词,准确描述检索过程。(10分)(可选择其他课程中以论文方式考核的科目,如无此类题目,可自选或用备选题目) 功能陶瓷 功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料,各国在基础与应用研究以及工程化方面,均给予了特殊重视,特别是在信息、国防、现代交通与能源产业中均将其置于重要地位。根据功能陶瓷材料的应用前景,本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围,市场的开发应用现状和开发应用新领域,以及正在研发的高性能陶瓷材料;同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。 关键词:功能陶瓷材料;应用现状;趋势 检索过程 第一步:进入“中国知网”主页,网址是“https://www.wendangku.net/doc/d317398412.html, 第三步:登录成功后会进入操作界面, 第四步:选择要检索的文献数据库。在操作界面上,中国知网将其文献分成了不同的库,我们根据自己的文献范围属性进行选择。 第五步:检索参数设置。在操作界面的上部,有搜索参数设置对话框。最好逐一填写。(1)检索项,系统对文献进行了检索编码,每一个文献都有一一对应的编码,一个编码就是一种检索项。点击检索项框右边的向下箭头,就能弹出所有检索项,选中一个就好。(2)检索词,填入要求系统搜索的内容。没有明确严格要求,不一定是词语。但是需要考虑到它应当与你选中的检索项相一致。如检索项用了“关键词”,就不能用一个长句等作检索词了。(3)文献时间选择,根据文献可能出现的年代,点击对话框右边的小三角就可以选了。需要说明的是,中国知网建立时间是1994年,所以1994年及其后的数据才是最全的。现在他们在逐渐补充1994年以前的文献数据,但是,全面性可能要差些。(4)排序,提示系统将找到的文献按什么顺序呈现。(5)匹配,即要求系统按自己的检索要求进行哪种精确程度的检索。如果你确定你的文献参数,那么选择“精确”,如果不确定,就选择“模糊”。 第六步:点击“搜索”就完成了第一阶段的操作了。然后就进入检索结果呈现的界面:中国知网2.rar(点击打开查看),中国知网的结果呈现表中,对文献的基本信息:文献题目、文献的载体、发表时间及在中国知网中的收藏库名进行了说明。

应用化学与化学专业就业前景分析

化学毕业之后一般做什么?近几年的就业和收入怎么样,能不能说一下你们毕业班的情况 我工作了啊,我感觉现在化学不再是一门热门学科,所以如果考研的话,那你就要做好读博的准备,否则一个硕士学位高不成低不就的没有任何选择可言。如果说要工作的话,作为一门适用学科,找到一份工作不是很难,但要想有所作为的话就很困难了。因为化学在以前的成就太大了,导致现在突破很小,所以选择时要慎重。(山东师大) 读研的多还有就是进公司的其实本科毕业找本专业工作的也不多要是想还就业还是计算机或者工科类的专业好一点(中央民族大学) 本人一般,毕业于长江大学化学与环境工程学院化学系,成绩一般,现在毕业了嘛,也没什么大的本事,在大连教书,待遇还行。3000左右。我的同学也还可以,看位置吧,在有的地方可以拿2000多,差不多3000的也有。 (长江大学) 我本科是师范学校,现在老师已经饱和了,女孩子的话学化学找工作不容易,化学对她们身体不好,不过可以考分析化学类的公务员,我同学一般是老师,有的进化工厂,就目前来说,就业还可以,特别是南方,男孩子学化学还是有前途的,如果学好的话,可以读到博士,那样就看你发展了,可以进科研单位,药厂,上海的机遇多,北京的也可以,有机会的话可以开自己的公司,不过很难的,不只是资金技术还有社会关系,总之就业还可以,待遇一般,考就考好的学校. (山东师大) 如果是师范生,毕业有3种去向,1.当老师(现在不太好找);2.去工厂(南方极缺化学方面的,可以去南方);3.考研(以后会很有钱,长远来看是不错的选择)考研后出国的机会较多,就算不出国国内也不错。总之,化学相对其他系也要轻松些!化学不错!! (吉林师范大学) 我工作了,发现理想与现实的差距太大,我建议你如果打算找工作,最好能去个好一点的学校,对自己是一种提高,周围的环境,你的学生会给你学习的动力,要不断地充电,即使找不到好的工作,家里托人帮忙也行,不要觉得那样不光彩,好的工作环境对将来的发展有很大帮助,肯定不会后悔,我现在的工作并不如意,学生的层次太低,感觉自己有好多东西都倒不出来,因为只要稍稍一拔高,90%的学生都听不懂,你只能讲最基础最基础的东西,这种感觉超级难受。(齐齐哈尔大学) 我现在读研,考研并没有想像中的那样难,最主要的是坚持,,坚持就是胜利吗。好多人都是因为自已没有坚持下来而中途放弃。化学作为一门专业课还是比较好准备的,只要把课本多看几遍,做一下历年真题就可以了,不用花太多的时间。不过如果不考数学的话,专业课可就要早看了,因为那样专业课就考至少两门,有些学校是四大化学都考的。 我现在正在上研一,还没进实验室,一年级主要是上课,比较轻松。到二年级就挺忙的了。(济南大学)

日用陶瓷材料的应用及其发展

日用陶瓷材料的应用与发展 法学092 刘婷09437105 陶瓷材料是人类应用时间最早,并且应用领域最广的材料之一。它是一种天然或人工合成的粉状合成物,经过成型或高温烧结,由金属元素和非金属的无机化合物构成的固体材料。 陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、原料丰富、成本低廉等诸多优点。现在,最受关注的三大固体材料是金属材料、高分子材料,以及陶瓷材料。按照其用途的不同,通常可将陶瓷材料分为工业、艺术和日用陶瓷三大类。其中工业陶瓷是指应用于各种工业的陶瓷制品,包括建筑陶瓷、化工陶瓷、电子陶瓷和特种陶瓷几大类;艺术陶瓷主要指花瓶、雕塑等以陈列欣赏和美化环境为主要作用的陶瓷;而日用陶瓷主要是指如餐具、茶具、洁具等日常生活中应用的陶瓷制品。本文主要研究日用陶瓷的应用形式及其发展趋势。 陶瓷材料与其他材料 相对而言,金属材料具有良好的延展性和可塑性,具有良好的热传导性,可是其耐温性和耐腐蚀性较差。高分子材料具有耐腐蚀性和可加工性,色彩丰富,但是其机械强度,耐高温性和耐磨性较差。陶瓷具有高硬度、耐磨、耐酸、耐碱、耐热、耐冷等优越的性能,肌理富于变化,色彩丰富而且不褪色,造型可塑性强,在丰富人们的物质和精神生活,美化环境,以及提升生活品质等方面可达到作用,是其他材料不可替代的。陶瓷致命的缺点在于高脆性和韧性差,这是材料结构所决定的。在室温下,陶瓷材料分子结构几乎不会产生滑移和位错运动,材料处于受力状态时无法通过塑性变形来松弛应力[2]。但是随着生产技术的发展和陶瓷新品种的开发,必然可在其原有基础上逐步改善其容易碎裂的不足,满足相应的产品设计要求。 现在,金属材料和高分子材料越来越多的应用于餐具,容器等日用产品,走

2015高考专业:理科十大最易找工作的高就业率专业

2015高考专业:理科十大最易找工作的高就业率专 业 现在,许多应届大学生找工作越来越看重自己的所学是否与未来的专业对口,是否有足够的发展空间。既然希望专业对口,不如在高考报专业时就中国教育在线为高考生总结归纳了高考理工类热门专业前十名,下面对这十个理工类专业做了详细介绍和就业前景已经开设院校推荐,仅供参考。 1.数学与应用数学 专业介绍:本专业特点是理工结合,培养具有宽厚的数学基础,熟练的计算机应用和开发技能,较强的外语能力,并掌握一定的应用科学知识,能运用数学的理论和方法解决实际问题的高级科技人才。 就业去向:毕业生适合到科研、工程、经济、金融、管理等部门和高等院校从事教学、计算机应用、科学计算、软件设计、信息管理、经济动态分析和预测等多方面的研究和管理工作。 推荐院校:北京大学、南开大学。 2.信息与计算科学 专业介绍:本专业培养能在科技、教育和经济部门从事研究、教学、应用软件开发和管理工作等方面的高级专门人才。 就业去向:主要到科技、教育和经济部门从事研究、教学和应用开发及管理工作。 推荐院校:清华大学、浙江大学。 3.应用物理学 专业介绍:本专业培养具有坚实的数理基础,熟悉物理学基本理论和发展趋势,熟悉计算机语言,掌握实验物理基本技能和数据处理的方法,获得技术开发以及工程技术方面的基本训练,具有良好的科学素养和创新意识。 就业去向:毕业生能在应用物理、电子信息技术、材料科学与工程、计算机技术等相关科学领域从事应用研究、技术开发以及教学和管理工作。 推荐院校:南京大学、天津大学。 4.应用化学

专业介绍:本专业以高分子材料、精细化工和计算机在化学化工中的应用技术为专业方向,培养具有可从事相关领域的科学研究,工业开发和管理知识的高级专门人才。 就业去向:主要到科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学及管理。 5.环境科学 专业介绍:本专业培养能在科研机构、高等院校、行政部门和企事业等单位从事科研、教学、规划与管理、环境评价和环境监测等工作的高级专业人才。 就业去向:主要到科研机构、高等学校、企业事业单位及行政部门等从事科研、教学、环境保护和环境管理等工作。 6.环境工程专业 专业介绍:本专业培养具备城市和城镇水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程,水污染控制规划和水资源保护等方面知识的环境工程学科高级工程技术人才。 就业去向:主要至政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究开发方面的工作。 推荐院校:华中科技大学、天津理工大学 7.计算机科学与技术 专业介绍:培养能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级专门科学技术人才。 就业去向:计算机科学与技术类专业的毕业生适合到各系统或行业的相关部门从事软件开发、经营和维护,也可从事教学、科研和技术工作。 推荐院校:北京理工大学、吉林大学。 8.生物工程(生物科学) 专业介绍:本专业培养能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。 就业去向:生物科学类专业的毕业生可在教学、科研部门,也可在农、林、渔、牧、副、医、药以及有关的企业与事业单位从事教学、科学研究或其他与生物学有关的技术工作。 推荐院校:华东理工大学、南开大学。 9.生物技术 专业介绍:本专业能适应生物技术及相关领域的理论及应用性研究,具有创新能力和实践能力的高级专门技术人才。 就业去向:主要到科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作或在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。 推荐院校:中国农业大学、四川大学。 10.通信工程

陶瓷材料的分类应用及其发展前景

陶瓷材料的分类应用及其发展前景 摘要:根据陶瓷的不同结构性质对陶瓷产品进行分类,并分别对其用途进行阐述,通过对各种类型的陶瓷性能和在不同领域内的应用的总结,来对陶瓷产业的未来发展进行展望。关键词:陶瓷材料分类性能应用发展前景 前言: 陶瓷作为如今生活中应用越来越广泛和频繁的材料,其种类和应用方向也被越来越明细的分类。而且其发展方向和前景也越来越受到重视。在这篇论文中我将通过借鉴一下查阅的资料等发表一下自己对这方面还不太成熟的看法,希望我对这方面的总结能对阅读这篇论文的人有些意义。 首先我们可以按不同的分类标准将陶瓷产品进行分类; 普通陶瓷: 建筑陶瓷: 包括有瓷质砖、锦砖、细炻砖、仿石砖、彩釉砖、劈离砖和釉面砖等。产品具有良好的耐久性和抗腐蚀性,其花色品种及规格繁多(边长在5cm~100cm间),主要用作建筑物内、外墙和室内、外地面的装饰。 卫生陶瓷及卫浴产品: 包括有洗面器、便器、淋浴器、洗涤器、水槽等。该类产品的耐污性、热稳定性和抗腐蚀性良好,具有多种形状、颜色及规格,且配套齐全,主要用作卫生间、厨房、实验室等处的卫生设施。除此之外,还有搪瓷浴缸、压克力浴缸、浴室等卫浴产品。 美术陶瓷: 包括有陶塑人物、陶塑动物、微塑、器皿等。产品造型生动、传神,具有较高的艺术价值,款式及规格繁多。主要用作室内艺术陈设及装饰,并为许多收藏家所珍藏。 园林陶瓷: 包括有中式、西式琉璃制品及花盆等。产品具有良好的耐久性和艺术性,并有多种形状、颜色及规格,特别是中式琉璃的瓦件、脊件、饰件配套齐全,用作园林式建筑的装饰。 日用陶瓷: 包括有细炻餐具、陶质砂锅。产品热稳定性好,基本没有铅、镉溶出,具有多种款式及规格,主要作餐饮、烹饪用具。 陶瓷机械: 包括有球磨机、喷雾干燥塔、压砖机、辊道窑等建筑陶瓷生产用成套设备。 电工陶瓷: 绝缘器件等。 化工陶瓷: 试验器皿、耐热容器、管道、设备等。 特种陶瓷: 氧化物陶瓷: 氧化物陶瓷种类繁多,在陶瓷家族中占有非常重要的地位。最常用的氧化物陶瓷是用

信息功能材料学

信息功能材料学 第一章:半导体材料 1,本征半导体的能带结构课分为:直接带隙半导体,间接带隙半导体。 2,半导体掺杂工艺主要有:扩散,离子注入等。 3,向半导体中掺杂高价杂质时,杂质原子提供的价电子数目多于半导体原子,多余的价电子很容易进入导带而成为电子载流子,半导体的电导率也随之增加,这种提供多余价电子的掺杂称为施主掺杂。 向半导体中掺杂低价杂质时,杂质原子提供的价电子数目少于半导体原子,很容易在价带形成空穴,半导体的电导率也随之增加,这种掺杂称为施主掺杂。4,np=Ne*Nv*exp(-Eg/k B T);Eg=Ec-E V;Eg------半导体的禁带宽度 5,非平衡载流子主要影响少子。 当半导体承受外界作用时,除热平衡载流子外,还将产生非平衡载流子。 非平衡载流子的复合过程分为直接复合和间接复合。 直接复合是指电子直接从导带跃迁至价带的过程。 6,半导体的电导率是由载流子浓度和载流子迁移率共同决定的。 7,对于本征半导体来说,载流子浓度仅与温度有关;对于杂质半导体而言,载流子浓度由半导体掺杂浓度和温度共同决定。 8,半导体光吸收的机制:本征吸收,激子吸收,杂质吸收,自由载流子吸收,声子吸收。 9,半导体光吸收机制中,除声子吸收外,都将产生额外的载流子,由于半导体的电导率与载流子浓度成正比,所以光照可以引起半导体电导率的增加,这部分增加的电导率称为光电导。 10,如果磁场方向与电流方向垂直,导体中就会在磁场和电流方向上产生电场,这就是霍尔效应。 11,半导体置于磁场中,半导体的电阻会增加,这种效应称为半导体的磁阻效应。 磁阻效应分为物理磁阻效应和几何磁阻效应。 理磁阻效应主要是由于载流子在磁场作用下做螺旋运动,导致载流子散射概率增加二引起的电阻增加现象。 几何磁阻效应主要是由于样品的形状引起的电阻增加的现象。 12,块状半导体单晶制备技术中,广泛应用的是:切克劳斯基法(提拉法);布里奇曼法(坩埚下降法)。 13,半导体薄膜制备方法:磁控溅射;分子束外延,金属有机化学气象沉积。14,GaAs半导体的应用: ①砷化镓的禁带宽度达工作温度大,适合制作大功率器件。 ②电子迁移率高,有效质量小,用GaAs制作的半导体器件工作速度快, 噪声低。 ③GaAs为直接带隙半导体,光电转换效率和发光效率都很高,适合制作太 阳能电池,发光二极管,半导体激光器。 ④GaAs光吸收系数高,适合制作红外探测器件。 15,半导体的四种效应: ①光照下产生电压——光生伏特效应 ②导电方向性——整流效应

应用化学专业就业前景

应用化学专业就业前景 应用化学专业培养具备化学的基本理论、基本知识相对较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才. 一、应用化学培养目标 1. 掌握的知识 主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及化工技术和生物生化知识,通过专业实验、生产实习、科研训练、毕业论文等专业基本技能的训练后,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能. 2. 应用化学具备的能力: (1)掌握数学、物理等方面的基本理论、基本知识; (2)掌握化学、化工的基本知识、基本理论和基本实验技能与方法; (3)具有运用所学知识和技能进行应用研究、技术开发和生产技术管理的初步能力;尤其要掌握新型农用化学品的研制、开发和应用技术,并得到初步训练; (4)了解应用化学的理论前沿、应用前景、发展动向以及农用化学品发展状况;并了解相近专业课程的一般原理和知识; (5)掌握中外文资料检索及运用现代信息技术获取有关信息的基本方法; (6)具有较强的计算机应用和专业外文资料阅读的能力. 二、应用化学就业方向 应用化学专业在发展过程中逐渐形成了天然产物化学及其应用、精细化学品化学以及应用分析技术三个专业方向.能够在农业、环保、化工、食品等应用化学领域进行研究、开发、生产和检测,能够在教育、企事业单位等进行教学、科研、管理工作.2009届毕业生就业率为 96.97%,考研率为33.33%. 三、应用化学就业前景: 应用化学是研究如何将当今化学研究成果迅速转化为实用产品的应用型专业.应用化学与人类的衣、食、住、行及当今所有高新技术,都有着密切的关系,是21世纪重点发展的技术领域,所以本专业具有广阔的发展天地和发展前景.由于所学的知识比较广泛,毕业生将会具有较强的适应能力和较广泛的选择范围.化工企业、贸易公司和政府机关中的口岸、海关、商检、公安和环保等部门,也都非常需要应用化学人才的加入.此外,毕业生在选择就读研究生或出国留学等方式继续深造时余地较大.

生物陶瓷材料的分类

惰性生物陶瓷材料 生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定,生物相容性好的陶瓷材料。这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键力较强,而且都具有较高的机械强度、耐磨性以及化学稳定性。主要由氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及陶材组成。其中,以Al、Mg、Ti、Zr 的氧化物应用最为广泛。 早在1969 年,Talbert[2]就将不同孔隙率的颗粒状Al2O3 陶瓷作为永久性可移植骨假体,植入成年杂种狗的股骨中进行实验,发现多晶氧化铝陶瓷对包括生物环境在内的任何环境都呈现惰性及其优越的耐磨损性和高的抗压强度。使氧化铝陶瓷材料成为最早获得临床应用的生物惰性陶瓷材料。目前氧化铝陶瓷材料已经应用于人造骨、人工关节及人造齿根的制作方面。 氧化铝陶瓷植入人体后,体内软组织在其表面生成极薄的纤维组织包膜,在体内可见纤维细胞增生,界面无化学反应,多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接[3]。单晶氧化铝陶瓷的机械性能更优于多晶氧化铝,适用于负重大、耐磨要求高的部位。但是由于Al2O3 属脆性材料,冲击韧性较低,且弹性模量和人骨相差较大,可能引起骨组织的应力,从而引起骨组织的萎缩和关节松动,在使用过程中,常出现脆性破坏和骨损伤,且不能直接与骨结合。 目前,国外有关学者通过各种方法,使Al2O3 陶瓷在韧性和相容性方面取得了显著提高[4],如在陶瓷表面涂上骨亲和性高的陶瓷,特别是能和骨发生化学结合的磷灰石,已经制造出更加先进的人工关

节。通过相变或微裂等方法,使材料内部产生微裂纹,只要微裂纹的尺寸足够小,则均匀分布的微裂纹会起到应力分散的作用。也可以提高材料的韧性[5]。 近年,氧化锆陶瓷由于其优良的力学性能,尤其是其远高于氧化铝瓷的断裂韧性,使其作为增强增韧第二相材料在人体硬组织修复体方面取得了较大研究的进展。Hench[6]报道,部分稳定氧化锆陶瓷的抗弯强度可达100 MPa,断裂韧性可达15MPa·m- 1/2。 但惰性生物陶瓷在体内被纤维组织包裹或与骨组织之间形成纤维组织界面的特性影响了该材料在骨缺损修复中的应用,因为骨与材料之间存在纤维组织界面,阻碍了材料与骨的结合,也影响材料的骨传导性,长期滞留体内产生结构上的缺陷,使骨组织产生力学上的薄弱。 2 生物活性陶瓷材料 生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷,又叫生物降解陶瓷。生物表面活性陶瓷通常含有羟基,还可做成多孔性,生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合;生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收,在生物体内能诱发新生骨的生长。生物活性陶瓷有生物活性玻璃(磷酸钙系),羟基磷灰石陶瓷,磷酸三钙陶瓷等几种。 2.1 羟基磷灰石陶瓷 羟基磷灰石(hydroxyapatite),简称HAp,化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,属表面活性材料,由于生物体硬组织(牙齿、骨)

功能陶瓷材料的分类及发展前景

功能陶瓷材料的分类及发展前景 功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的材料,这类材料通常具有一种或多种功能。如电、磁、光、热、化学、生物等功能,以及耦合功能,如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等功能。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。 1.电子陶瓷 电子陶瓷包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷。根据电容器陶瓷的介电特性将其分为6类:高频温度补偿型介电陶瓷、高频温度稳定型介电陶瓷、低频高介电系数型介电陶瓷、半导体型介电陶瓷、叠层电容器陶瓷、微波介电陶瓷。其中微波介电陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、谐振频率系数小等特点,广泛应用于微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域。 2.热、光学功能陶瓷 耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中,耐热陶瓷主要有Al2O3、MgO、SiC等,由于它们具有高温稳定性好,可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果,被广泛应用于各个领域。 陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维,利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见,如涂料、陶瓷釉。核工业中,利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料,有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介,具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。 透明氧化铝陶瓷是光学陶瓷的典型代表,在透明氧化铝的制造过程中,关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程,在原料中加入适当的添加剂如氧化镁,可抑制晶粒的长大。其可用作熔制玻璃的坩埚,红外检测窗材料,照明灯具,还可用于制造电子工业中的集成电路基片等。 3.生物、抗菌陶瓷 生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷,生物陶瓷除了用于测量、诊断、治疗外,主要是用作生物硬质组织的代用品,可应用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。抗菌材料主要应用于家庭用品、家用电器、玩具及其他领域,

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