“先进陶瓷”与“传统陶瓷”差异在哪？

日期：2019-12-12 浏览次数：次

首先聊一聊啥(sha)是(shi)陶(tao)瓷(ci)？陶(tao)瓷(ci)是(shi)除金(jin)(jin)属(shu)和高聚物(wu)(wu)以(yi)外的(de)无机非(fei)金(jin)(jin)属(shu)材料的(de)统称，是(shi)除金(jin)(jin)属(shu)和高聚物(wu)(wu)以(yi)外的(de)非(fei)金(jin)(jin)属(shu)材料的(de)统称，是(shi)天(tian)然或(huo)人工合成(cheng)的(de)粉状化合物(wu)(wu)，经高温(wen)烧结而(er)成(cheng)的(de)多(duo)晶固体材料。一般来说(shuo)，陶(tao)瓷(ci)材料是(shi)由两种(zhong)或(huo)两种(zhong)以(yi)上(shang)(shang)的(de)元(yuan)素组(zu)成(cheng)：往往是(shi)一种(zhong)或(huo)一种(zhong)以(yi)上(shang)(shang)的(de)金(jin)(jin)属(shu)元(yuan)素加上(shang)(shang)非(fei)金(jin)(jin)属(shu)元(yuan)素组(zu)成(cheng)。例如金(jin)(jin)属(shu)氧化物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)，Al₂O₃，ZrO₂，MgO等，此外较(jiao)为常见(jian)的陶瓷种(zhong)类(lei)还有碳化物(wu)陶瓷、硼(peng)化物(wu)及(ji)氮化物(wu)陶瓷等。

↓↓↓从经典陶瓷到先进陶瓷应用非常广泛

差异的根本：原料配置不同

原料不同(tong)是造就先进(jin)陶(tao)瓷(ci)与普通陶(tao)瓷(ci)不同(tong)的根源(yuan)，传(chuan)统陶(tao)瓷(ci)原料是“低配”的，而先进陶瓷(ci)原(yuan)料是“高配”。

传统(tong)陶(tao)瓷(ci)，还(hai)有黏土陶(tao)瓷(ci)，普通(tong)陶(tao)瓷(ci)，还(hai)有西(xi)方(fang)人惯用表(biao)达(da)的Classic ceramic(经典陶瓷)说的(de)都(dou)是(shi)一(yi)类东西，这种陶瓷以天然硅酸盐矿物(wu)，如黏土(Al₂O₃、2SiO₂•2H₂O)、长石(K₂O•Al₂O₃•6SiO₂，Na₂O•Al₂O₃•6SiO₂)和石英(SiO₂)等为原料经(jing)成型、烧结(jie)而成，其组(zu)织中主(zhu)晶相为通常是这(zhei)样的的：莫(mo)来石(3Al₂O₃•2SiO₂)占比25-30%，玻璃相占35-60%，气相占1~3%。

上述(shu)所说的(de)传统陶瓷，其原料总(zong)结起来就(jiu)是(shi)“天(tian)(tian)然”两个字(zi)，没有经过人(ren)工雕琢的天(tian)(tian)然原料始(shi)终难登大雅之(zhi)堂，而先(xian)进(jin)陶(tao)瓷材(cai)料，在(zai)选(xuan)材(cai)上更倾向使用(yong)人(ren)为调控的配方(fang)，采用(yong)人(ren)工精制(zhi)的合成材(cai)料可以可控的实(shi)现某些(xie)性(xing)(xing)能（先(xian)机陶(tao)瓷能干(gan)的实(shi)在(zai)实(shi)在(zai)太多(duo)后文继续讲(jiang)解(jie)）的需(xu)求，这些(xie)属于传统陶(tao)瓷的进(jin)阶版。先(xian)进(jin)陶(tao)瓷简单总结起来就是人(ren)们升(sheng)级了自己制(zhi)备(bei)陶(tao)瓷的技术，然后得到了性(xing)(xing)能可控功能可选(xuan)的陶(tao)瓷材(cai)料。

↓↓↓先进陶瓷的进阶之路

由于(yu)先进(jin)陶瓷(ci)(ci)制备工艺及原料选(xuan)取(qu)方式与传统陶瓷(ci)(ci)有较(jiao)大区别，为了(le)区别两者(zhe)，便(bian)有了(le)先进(jin)陶瓷(ci)(ci)，精细陶瓷(ci)(ci)，特种陶瓷(ci)(ci)等叫法。

两者性能及应用区别在哪？

①传统陶瓷：首先来看看传统(tong)陶瓷的性(xing)能特点：硬度高，不(bu)会氧化生锈，不(bu)导电，耐高温（1200℃），加工(gong)成型性好，成本低廉。但限于原料(liao)问题，传统(tong)陶瓷(ci)的玻璃相(xiang)较多，强度较低，在较高的温度下易(yi)软化，因此耐高温及绝(jue)缘能力会有(you)所限制。

当(dang)不(bu)(bu)了宇(yu)宙最强的材(cai)料也(ye)不(bu)(bu)代(dai)表着就要不(bu)(bu)被重视，原料易(yi)得制备成本低的传统陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)广(guang)泛应(ying)用(yong)于日用(yong)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、建筑卫生陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)、陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)工(gong)艺品等(deng)领域，此外在(zai)工(gong)业上用(yong)的电瓷(ci)(ci)(ci)绝缘子和耐酸、碱的容器及反应(ying)塔管(guan)道如搪(tang)瓷(ci)(ci)(ci)反应(ying)釜、搪(tang)瓷(ci)(ci)(ci)储(chu)罐，搪(tang)瓷(ci)(ci)(ci)管(guan)道等(deng)都是传统陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)的身影(ying)。

②先进陶瓷：高温(wen)稳定(ding)性(xing)好（使用温(wen)度可高达2500℃），高(gao)硬度（广(guang)泛(fan)认可的世界上最坚硬的金刚(gang)石(shi)莫氏硬度是10，而氧化铝陶瓷莫氏硬(ying)度可达(da)9），耐腐(fu)蚀性(xing)好(hao)（可用(yong)(yong)做强腐(fu)蚀介(jie)质输送的(de)管道或者(zhe)泵(beng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)），热(re)膨(peng)胀系数(shu)小(xiao)(xiao)(xiao)（可用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)轴(zhou)承(cheng)及机(ji)封材(cai)(cai)料(liao)(liao)，先(xian)(xian)(xian)进陶(tao)瓷材(cai)(cai)料(liao)(liao)体(ti)(ti)积受温度变化小(xiao)(xiao)(xiao)有(you)(you)(you)效防卡(ka)死），高耐磨（这(zhei)个(ge)应用(yong)(yong)当数(shu)氮化硅陶(tao)瓷最为经典(dian)(dian)了(le)，之(zhi)(zhi)前粉(fen)体(ti)(ti)圈便(bian)有(you)(you)(you)为大家报导了(le)“氮化硅陶(tao)瓷轴(zhou)承(cheng)用(yong)(yong)了(le)十年几乎无损(sun)”的(de)小(xiao)(xiao)(xiao)资讯），除了(le)具(ju)有(you)(you)(you)绝(jue)(jue)佳的(de)力学(xue)性(xing)能及热(re)学(xue)性(xing)能以外，先(xian)(xian)(xian)进陶(tao)瓷的(de)其他(ta)功能型的(de)应用(yong)(yong)范畴也是(shi)数(shu)不胜数(shu)。例如(ru)陶(tao)瓷材(cai)(cai)料(liao)(liao)还有(you)(you)(you)独特电学(xue)性(xing)能，从绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)体(ti)(ti)（陶(tao)瓷一般(ban)都(dou)(dou)绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)，先(xian)(xian)(xian)进陶(tao)瓷更(geng)是(shi)绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)者(zhe)居多(duo)，绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)能力非凡(fan)）、半导体(ti)(ti)（好(hao)多(duo)先(xian)(xian)(xian)进陶(tao)瓷都(dou)(dou)是(shi)半导体(ti)(ti)，最火当属(shu)第三代半导体(ti)(ti)之(zhi)(zhi)王碳化硅也）到导电体(ti)(ti)（典(dian)(dian)型代表(biao)有(you)(you)(you)氧(yang)(yang)化锆快离子(zi)导体(ti)(ti)）；此(ci)外透明陶(tao)瓷材(cai)(cai)料(liao)(liao)可用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)高性(xing)能光学(xue)材(cai)(cai)料(liao)(liao)；氧(yang)(yang)化锆氧(yang)(yang)化铝等(deng)陶(tao)瓷具(ju)有(you)(you)(you)很好(hao)的(de)生物相容(rong)性(xing)可作(zuo)(zuo)为牙齿(chi)人工骨骼(ge)等(deng)；磁性(xing)陶(tao)瓷，主要是(shi)指铁(tie)氧(yang)(yang)体(ti)(ti)陶(tao)瓷，多(duo)属(shu)半导体(ti)(ti)，电阻率远大于(yu)一般(ban)金(jin)属(shu)磁性(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，具(ju)有(you)(you)(you)涡流(liu)损(sun)失小(xiao)(xiao)(xiao)的(de)优点，在(zai)高频(pin)和(he)微波技术领域，如(ru)雷(lei)达技术、通信技术、空间(jian)技术、电子(zi)计算机(ji)等(deng)方面都(dou)(dou)到了(le)广泛的(de)应用(yong)(yong)。

当然一(yi)种先进陶(tao)瓷(ci)陶(tao)瓷(ci)是不会具备这所(suo)有性(xing)质，生产上需(xu)根据实际需(xu)求有所(suo)取舍以(yi)获得想要性(xing)能的产品。

不同(tong)之处	传(chuan)统陶(tao)瓷(ci)	先进陶瓷
原(yuan)料	天然矿物原料(liao)（黏土、长石、石英(ying)等(deng)）	人工精制合(he)成原料(liao)（氧化(hua)物和非(fei)氧化(hua)物两大类）
成型工艺(yi)	可塑、注浆、压制	压制(zhi)、热压铸、注射、轧膜、流(liu)延(yan)、等静压为主
烧成温度	温度在1300℃以下，燃料以媒、油(you)、气为主（目前多产区都在加速煤改气）	结构陶瓷常需1600℃的高温(wen)(wen)烧结，功(gong)能(neng)陶(tao)瓷需精确控制温(wen)(wen)度，以电、气(qi)、油(you)加热为主
加(jia)工技(ji)术	一般(ban)不需后加(jia)工(gong)	常(chang)需切割、打孔、研磨和(he)抛光等(deng)
应用	日用、艺术陈(chen)设、建筑卫生(sheng)、化学化工、电瓷	结构陶瓷(ci)、功能陶瓷(ci)