先進陶瓷：特種材料技術

目錄
第1章 緒論 1
1.1 先進陶瓷的概念及分類 1
1.1.1 先進陶瓷的概念 1
1.1.2 先進陶瓷的分類 2
1.2 先進陶瓷的發(fā)展概述 3
1.2.1 先進陶瓷的發(fā)展歷程 3
1.2.2 先進陶瓷的制備工藝發(fā)展 4
1.2.3 先進陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 7
參考文獻 8
第2章 先進陶瓷的基本性能 9
2.1 熱學性能 9
2.1.1 比熱容 9
2.1.2 熱膨脹系數(shù) 10
2.1.3 導熱系數(shù) 10
2.1.4 抗熱震性 11
2.2 力學性能 14
2.2.1 抗拉強度 15
2.2.2 抗壓強度 16
2.2.3 抗彎強度 16
2.2.4 彈性模量 18
2.2.5 沖擊強度及沖擊韌性 19
2.2.6 斷裂韌性 20
2.2.7 硬度 21
2.2.8 損傷容限 22
2.2.9 磨損 24
2.2.10 疲勞 24
2.2.11 蠕變 25
2.3 電學性能 26
2.3.1 電導率 26
2.3.2 介電常數(shù) 27
2.3.3 介質(zhì)損耗 30
2.3.4 絕緣強度 30
2.4 光學性能 32
2.4.1 折射 32
2.4.2 色散 34
2.4.3 反射 34
2.4.4 吸收 37
2.4.5 透射 38
2.5 磁學性能 39
2.6 耦合性能 40
2.7 本章小結 40
參考文獻 41
第3章 先進陶瓷的制備工藝 43
3.1 原料與輔料 43
3.1.1 天然礦物原料 43
3.1.2 化工原料 46
3.1.3 助劑 56
3.2 配方計算與熱分析 62
3.2.1 配方計算 62
3.2.2 熱分析 65
3.3 粉體制備 68
3.3.1 粉體的基本性質(zhì) 68
3.3.2 原料的煅燒 70
3.3.3 原料的預處理 70
3.3.4 粉體的制備 72
3.3.5 干燥與造粒 73
3.3.6 粉體的表征 76
3.4 坯體成型 81
3.4.1 干壓成型 82
3.4.2 等靜壓成型 83
3.4.3 熱壓鑄成型 86
3.4.4 流延成型 87
3.4.5 軋膜成型 89
3.4.6 注漿成型 91
3.4.7 擠壓成型 93
3.5 排膠 93
3.5.1 排膠工藝過程 94
3.5.2 排膠質(zhì)量的影響因素 94
3.5.3 坯體強度的變化 95
3.6 燒成 95
3.6.1 燒結過程中的物質(zhì)傳遞 96
3.6.2 燒結的影響因素 97
3.7 陶瓷表面金屬化 99
3.7.1 表面金屬化工藝 99
3.7.2 銀漿的制備 100
3.7.3 被銀工藝 101
3.7.4 燒銀工藝 101
3.7.5 化學法鍍膜 102
3.7.6 物理法鍍膜 102
3.8 陶瓷后處理加工 103
3.8.1 切削加工 103
3.8.2 磨削加工 103
3.8.3 光整加工 104
3.8.4 激光加工 105
3.9 本章小結 106
參考文獻 106
第4章 氮氧化鋁透明陶瓷 108
4.1 氮氧化鋁透明陶瓷的基本性質(zhì) 108
4.1.1 氮氧化鋁的晶體結構 108
4.1.2 氮氧化鋁的基本物化性質(zhì) 109
4.1.3 氮氧化鋁透明陶瓷的光學性能 110
4.1.4 氮氧化鋁透明陶瓷的發(fā)展歷程 115
4.2 氮氧化鋁透明陶瓷的制備 119
4.2.1 氮氧化鋁粉體的制備 119
4.2.2 氮氧化鋁陶瓷的成型 122
4.2.3 氮氧化鋁陶瓷的燒成 124
4.2.4 氮氧化鋁陶瓷的燒結助劑 129
4.3 氮氧化鋁透明陶瓷的應用和發(fā)展 130
4.4 氮氧化鋁透明陶瓷的共性難點 132
4.5 本章小結 132
參考文獻 133
第5章 鎂鋁尖晶石透明陶瓷 137
5.1 鎂鋁尖晶石透明陶瓷的基本性質(zhì) 137
5.1.1 鎂鋁尖晶石的晶體結構 137
5.1.2 鎂鋁尖晶石的物化性質(zhì) 139
5.1.3 鎂鋁尖晶石透明陶瓷的光學性能 139
5.1.4 鎂鋁尖晶石透明陶瓷透光性能的影響因素 141
5.1.5 鎂鋁尖晶石透明陶瓷的發(fā)展歷程 143
5.2 鎂鋁尖晶石透明陶瓷的制備 145
5.2.1 鎂鋁尖晶石陶瓷的粉體制備 145
5.2.2 鎂鋁尖晶石陶瓷粉體的造粒 150
5.2.3 鎂鋁尖晶石陶瓷的成型 151
5.2.4 鎂鋁尖晶石陶瓷的燒結 153
5.2.5 鎂鋁尖晶石陶瓷的燒結助劑 158
5.3 鎂鋁尖晶石透明陶瓷的應用和發(fā)展 159
5.4 鎂鋁尖晶石透明陶瓷的共性難點 161
5.5 本章小結 161
參考文獻 161
第6章 石榴石基透明陶瓷 165
6.1 石榴石基透明陶瓷的基本性質(zhì) 165
6.1.1 石榴石的晶體結構 165
6.1.2 石榴石基陶瓷的物化性質(zhì) 166
6.1.3 石榴石基透明陶瓷材料 167
6.2 石榴石基透明陶瓷的制備 168
6.2.1 石榴石基透明陶瓷粉體的制備 168
6.2.2 石榴石基透明陶瓷的成型 171
6.2.3 石榴石基透明陶瓷的燒成 176
6.2.4 石榴石基透明陶瓷的常用助劑 178
6.3 石榴石基透明陶瓷的應用與發(fā)展 179
6.4 石榴石基透明陶瓷的共性難點 181
6.5 本章小結 181
參考文獻 181
第7章 二硼化鋯超高溫陶瓷 184
7.1 二硼化鋯陶瓷的基本性質(zhì) 184
7.2 二硼化鋯陶瓷的性能 186
7.2.1 二硼化鋯陶瓷的基本性能參數(shù) 186
7.2.2 二硼化鋯陶瓷的高溫力學性能 187
7.3 二硼化鋯粉體的制備 189
7.3.1 固相反應法制備二硼化鋯粉體 189
7.3.2 溶膠-凝膠法制備二硼化鋯粉體 190
7.3.3 氣相反應法制備二硼化鋯粉體 191
7.4 二硼化鋯陶瓷的制備 192
7.4.1 無壓燒結 192
7.4.2 熱壓燒結 192
7.4.3 放電等離子體燒結 193
7.4.4 反應燒結 194
7.4.5 微波燒結 194
7.5 二硼化鋯超高溫陶瓷的研究現(xiàn)狀 195
7.6 其他超高溫陶瓷材料概述 196
7.7 超高溫陶瓷的應用和發(fā)展 198
7.8 超高溫陶瓷共性難點 200
7.9 本章小結 201
參考文獻 201
第8章 碳化硅陶瓷 204
8.1 碳化硅陶瓷的基本性質(zhì) 204
8.1.1 碳化硅的結構 204
8.1.2 碳化硅陶瓷的基本物化性質(zhì) 206
8.1.3 碳化硅陶瓷的熱力學性能 207
8.2 碳化硅陶瓷的性能優(yōu)勢和應用 208
8.3 碳化硅陶瓷粉體的制備 209
8.3.1 固相法合成 209
8.3.2 液相法合成 211
8.3.3 氣相法合成 212
8.3.4 納米碳化硅粉體的分散 213
8.4 碳化硅陶瓷的燒成 214
8.4.1 無壓燒結 215
8.4.2 熱壓燒結 216
8.4.3 熱等靜壓燒結 216
8.4.4 反應燒結 217
8.5 碳化硅陶瓷的應用和發(fā)展 217
8.6 碳化硅陶瓷的共性難點 219
8.7 本章小結 219
參考文獻 220
第9章 氮化硅陶瓷 222
9.1 氮化硅陶瓷的基本性質(zhì) 222
9.1.1 氮化硅陶瓷的基本結構 222
9.1.2 氮化硅陶瓷的基本性能 223
9.1.3 氮化硅陶瓷的導熱性能 224
9.2 氮化硅陶瓷的性能優(yōu)勢 226
9.3 氮化硅陶瓷的制備 227
9.3.1 高質(zhì)量氮化硅粉體的制備方法 227
9.3.2 流延成型規(guī)模化制備氮化硅陶瓷基板 234
9.3.3 氮化硅陶瓷的燒成 241
9.4 氮化硅陶瓷的應用 245
9.4.1 氮化硅陶瓷在電子陶瓷基板中的應用 245
9.4.2 氮化硅陶瓷的其他應用 248
9.5 氮化硅陶瓷的共性難點 250
9.5.1 高品質(zhì)氮化硅粉體的低成本規(guī)?；苽浼夹g 251
9.5.2 流延漿料及流延工藝 251
9.5.3 氮化硅致密化燒成技術 251
9.6 本章小結 252
參考文獻 252
第10章 氮化鋁陶瓷 255
10.1 氮化鋁陶瓷的基本性質(zhì) 255
10.1.1 氮化鋁陶瓷的結構 255
10.1.2 氮化鋁陶瓷的基本物化性質(zhì) 256
10.1.3 氮化鋁陶瓷的導熱性能 257
10.2 氮化鋁陶瓷的應用 260
10.3 氮化鋁陶瓷的制備 261
10.3.1 氮化鋁粉體制備 261
10.3.2 流延成型規(guī)模化制備氮化鋁陶瓷基板 266
10.3.3 氮化鋁陶瓷的燒成 275
10.4 氮化鋁陶瓷基板 277
10.5 氮化鋁陶瓷的共性難點 279
10.6 本章小結 280
參考文獻 280
第11章 微波介質(zhì)陶瓷 284
11.1 陶瓷介質(zhì)諧振器 284
11.2 微波介質(zhì)陶瓷的種類和介電性能 285
11.2.1 微波介質(zhì)陶瓷的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 286
11.2.2 微波介質(zhì)陶瓷的種類和體系 287
11.2.3 微波介質(zhì)陶瓷的介電性能與參數(shù) 291
11.3 微波介質(zhì)陶瓷的制備 297
11.3.1 微波介質(zhì)陶瓷粉體制備 297
11.3.2 微波介質(zhì)陶瓷的成型 300
11.3.3 微波介質(zhì)陶瓷的燒成 301
11.3.4 微波介質(zhì)陶瓷的助劑 302
11.3.5 微波介質(zhì)陶瓷的金屬化 304
11.4 微波介質(zhì)陶瓷的性能測試 305
11.4.1 介電性能測試 305
11.4.2 器件的檢測 307
11.5 微波介質(zhì)陶瓷的應用與發(fā)展 308
11.5.1 5G通信對濾波器的發(fā)展需求 309
11.5.2 濾波器的發(fā)展趨勢 309
11.5.3 陶瓷介質(zhì)濾波器的應用 311
11.6 微波介質(zhì)陶瓷的共性難點 311
11.7 本章小結 312
參考文獻 313
第12章 多孔陶瓷 317
12.1 多孔陶瓷概述 317
12.1.1 多孔陶瓷的定義和類型 317
12.1.2 多孔陶瓷的性能 318
12.2 多孔陶瓷的應用 320
12.2.1 過濾與分離行業(yè) 320
12.2.2 催化劑載體 321
12.2.3 生物陶瓷材料 321
12.2.4 吸音降噪材料 321
12.2.5 保溫隔熱材料 322
12.3 多孔陶瓷的制備 322
12.3.1 顆粒堆積法 323
12.3.2 添加造孔劑法 323
12.3.3 發(fā)泡法 323
12.3.4 模板法 324
12.3.5 凝膠注模法 32