“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(liao)一(yi)聊(liao)啥是陶(tao)瓷(ci)(ci)？陶(tao)瓷(ci)(ci)是除(chu)金(jin)属(shu)(shu)和高(gao)聚物(wu)(wu)以外(wai)的(de)(de)无机非(fei)金(jin)属(shu)(shu)材料(liao)的(de)(de)统称，是除(chu)金(jin)属(shu)(shu)和高(gao)聚物(wu)(wu)以外(wai)的(de)(de)非(fei)金(jin)属(shu)(shu)材料(liao)的(de)(de)统称，是天然或人工合成(cheng)的(de)(de)粉状化合物(wu)(wu)，经(jing)高(gao)温烧结而成(cheng)的(de)(de)多晶(jing)固体材料(liao)。一(yi)般来说，陶(tao)瓷(ci)(ci)材料(liao)是由两种或两种以上的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)组成(cheng)：往往是一(yi)种或一(yi)种以上的(de)(de)金(jin)属(shu)(shu)元(yuan)素(su)(su)加上非(fei)金(jin)属(shu)(shu)元(yuan)素(su)(su)组成(cheng)。例如金(jin)属(shu)(shu)氧化物(wu)(wu)陶(tao)瓷(ci)(ci)，Al₂O₃，ZrO₂，MgO等，此外较为常见的陶(tao)瓷种类还有碳化物(wu)陶(tao)瓷、硼化物(wu)及氮化物(wu)陶(tao)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(bu)同(tong)是造就先进陶(tao)瓷(ci)与普通(tong)陶(tao)瓷(ci)不(bu)同(tong)的根源，传统陶(tao)瓷(ci)原料是“低配(pei)”的，而先(xian)进陶瓷原料(liao)是(shi)“高配(pei)”。

传统陶瓷(ci)，还(hai)有(you)(you)黏土(tu)陶瓷(ci)，普通陶瓷(ci)，还(hai)有(you)(you)西方人惯用表达的Classic ceramic(经典(dian)陶瓷)说的都是一类东(dong)西，这种陶瓷(ci)以(yi)天(tian)然硅酸盐矿物(wu)，如黏土(Al₂O₃、2SiO₂•2H₂O)、长(zhang)石(K₂O•Al₂O₃•6SiO₂，Na₂O•Al₂O₃•6SiO₂)和石英(ying)(SiO₂)等为原料经成型、烧结而成，其组织中(zhong)主晶相为通常是(shi)这样的的：莫来石(3Al₂O₃•2SiO₂)占比(bi)25-30%，玻璃(li)相占35-60%，气相占1~3%。

上述所说的传统陶(tao)瓷，其原料总(zong)结起(qi)来就是“天(tian)然(ran)”两个字(zi)，没有经过人(ren)工(gong)雕琢的(de)天(tian)然(ran)原(yuan)料始终难登大雅之堂，而先(xian)进(jin)陶(tao)瓷材料，在(zai)选材上更(geng)倾向使用(yong)人(ren)为(wei)调控的(de)配(pei)方，采用(yong)人(ren)工(gong)精制(zhi)(zhi)的(de)合(he)成(cheng)材料可以可控的(de)实(shi)现某(mou)些性能（先(xian)机陶(tao)瓷能干的(de)实(shi)在(zai)实(shi)在(zai)太多后文继(ji)续讲解）的(de)需求(qiu)，这些属于传统陶(tao)瓷的(de)进(jin)阶版。先(xian)进(jin)陶(tao)瓷简单(dan)总结起来就是人(ren)们升级了自己制(zhi)(zhi)备陶(tao)瓷的(de)技术(shu)，然(ran)后得到(dao)了性能可控功能可选的(de)陶(tao)瓷材料。

↓↓↓先进陶瓷的进阶之路

由于先(xian)进(jin)陶瓷(ci)(ci)制(zhi)备工艺及原料选取(qu)方式与(yu)传统陶瓷(ci)(ci)有较大区(qu)(qu)别，为了区(qu)(qu)别两(liang)者，便有了先(xian)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：首先来看看传统陶(tao)瓷的性能特点：硬度高(gao)，不会氧化生(sheng)锈，不导电，耐高(gao)温(wen)（1200℃），加工成型性(xing)好，成本低廉。但限于原料问题，传统陶瓷的玻璃相较(jiao)(jiao)多，强度较(jiao)(jiao)低，在较(jiao)(jiao)高的温(wen)度下易软化，因(yin)此耐高温(wen)及绝缘能力会有(you)所限制(zhi)。

当不了宇(yu)宙最强(qiang)的(de)材料也(ye)不代表(biao)着就(jiu)要不被(bei)重视(shi)，原料易得(de)制备成(cheng)本低的(de)传统陶(tao)(tao)瓷广泛应用(yong)于日用(yong)陶(tao)(tao)瓷、建筑卫(wei)生陶(tao)(tao)瓷、陶(tao)(tao)瓷工艺品(pin)等领域，此外在工业上(shang)用(yong)的(de)电瓷绝缘子和耐酸、碱的(de)容器及反(fan)应塔管道如搪瓷反(fan)应釜、搪瓷储罐，搪瓷管道等都是传统陶(tao)(tao)瓷的(de)身(shen)影。

②先进陶瓷：高(gao)温稳定性(xing)好（使用温度可高(gao)达2500℃），高(gao)硬度（广泛认(ren)可的世界上最坚(jian)硬的金刚石莫氏硬度是(shi)10，而氧化铝陶(tao)瓷莫氏硬(ying)度(du)可达9），耐腐(fu)蚀性(xing)好（可用(yong)做强腐(fu)蚀介(jie)质输送的(de)(de)(de)(de)管道或者(zhe)泵材料(liao)），热(re)膨胀系数(shu)(shu)小（可用(yong)作(zuo)轴(zhou)承及(ji)机封材料(liao)，先进陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材料(liao)体(ti)积受(shou)温(wen)度变(bian)化(hua)(hua)小有(you)效(xiao)防卡死），高耐磨（这个应用(yong)当数(shu)(shu)氮化(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)最为经典了(le)，之前粉体(ti)圈便(bian)有(you)为大家报导(dao)(dao)了(le)“氮化(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)轴(zhou)承用(yong)了(le)十年几乎无损”的(de)(de)(de)(de)小资讯），除(chu)了(le)具(ju)有(you)绝佳的(de)(de)(de)(de)力学(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)及(ji)热(re)学(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)以外，先进陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)的(de)(de)(de)(de)其(qi)他(ta)功能(neng)(neng)型的(de)(de)(de)(de)应用(yong)范畴也(ye)是(shi)数(shu)(shu)不胜数(shu)(shu)。例(li)如(ru)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材料(liao)还有(you)独特电(dian)学(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)，从绝缘(yuan)体(ti)（陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)一(yi)般都(dou)(dou)绝缘(yuan)，先进陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)更是(shi)绝缘(yuan)者(zhe)居(ju)多，绝缘(yuan)能(neng)(neng)力非凡）、半(ban)导(dao)(dao)体(ti)（好多先进陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)都(dou)(dou)是(shi)半(ban)导(dao)(dao)体(ti)，最火当属(shu)第三代半(ban)导(dao)(dao)体(ti)之王碳化(hua)(hua)硅(gui)也(ye)）到导(dao)(dao)电(dian)体(ti)（典型代表(biao)有(you)氧(yang)化(hua)(hua)锆快离(li)子导(dao)(dao)体(ti)）；此外透明陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材料(liao)可用(yong)作(zuo)高性(xing)能(neng)(neng)光学(xue)(xue)材料(liao)；氧(yang)化(hua)(hua)锆氧(yang)化(hua)(hua)铝等陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)具(ju)有(you)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)生物相容性(xing)可作(zuo)为牙齿(chi)人工骨骼等；磁(ci)性(xing)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)，主要是(shi)指铁氧(yang)体(ti)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)，多属(shu)半(ban)导(dao)(dao)体(ti)，电(dian)阻率远大于(yu)一(yi)般金属(shu)磁(ci)性(xing)材料(liao)，具(ju)有(you)涡流(liu)损失(shi)小的(de)(de)(de)(de)优点，在高频和微波技(ji)术(shu)领域，如(ru)雷达技(ji)术(shu)、通信技(ji)术(shu)、空间技(ji)术(shu)、电(dian)子计算机等方面都(dou)(dou)到了(le)广泛的(de)(de)(de)(de)应用(yong)。

当然(ran)一种先进陶瓷陶瓷是(shi)不(bu)会具备这所(suo)有性(xing)(xing)质，生产(chan)上需根(gen)据实(shi)际需求有所(suo)取舍以(yi)获得想要性(xing)(xing)能的产(chan)品。

不(bu)同之处	传统陶瓷(ci)	先进陶瓷
原(yuan)料	天然矿物原料(liao)（黏土、长石(shi)、石(shi)英等）	人(ren)工精制(zhi)合成(cheng)原料（氧(yang)化物和非(fei)氧(yang)化物两(liang)大类）
成型工艺	可塑、注浆、压制	压制、热(re)压铸、注射、轧膜、流延、等静(jing)压为主
烧(shao)成温度	温度在1300℃以下，燃料以媒、油、气为(wei)主（目前(qian)多产区都在加速(su)煤(mei)改气）	结构陶瓷常需1600℃的高(gao)温烧(shao)结，功(gong)能陶瓷需(xu)精确控制温度，以电、气、油加热为主(zhu)
加工技术	一(yi)般不需后(hou)加工(gong)	常需(xu)切割、打(da)孔(kong)、研磨和抛光等
应(ying)用	日(ri)用、艺术陈(chen)设、建(jian)筑卫生、化学化工、电瓷	结构陶(tao)瓷、功能陶(tao)瓷