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陶瓷材料因其特有的屬性,被廣泛地應(yīng)用于各個真空技術(shù)領(lǐng)域,如電氣絕緣體、小型支撐結(jié)構(gòu)、金屬封接等。那陶瓷材料的特性又有哪些呢?
真空技術(shù)應(yīng)用中的陶瓷是用各種金屬的氧化物、氮化物、碳化物、硅化物為原料,經(jīng)適當配料、成形和高溫燒結(jié)制得的一類無機非金屬工程材料。這類陶瓷材料一般是由共價鍵、離子鍵、或混合鍵結(jié)合而成。因此陶瓷材料與金屬等其他材料相比,具有許多獨特的性能。
首先,陶瓷材料的健合力強,具有很高的彈性模量,即剛度大。
其次,陶瓷材料的硬度僅次于金剛石,遠高于其他很多材料的硬度。同時它又很脆。在室溫下,陶瓷材料幾乎不具有塑性,難以發(fā)生塑性變形,加之氣孔等缺陷的交互作用,其內(nèi)部某些局部很容易形成應(yīng)力集中且難以消除,因而沖擊韌度和斷裂韌度降低,脆性大,對裂紋、沖擊應(yīng)力、表面損傷特別敏感,容易發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂破壞。
在強度上,陶瓷材料本應(yīng)高于金屬材料,但因成分、組織不如金屬那樣純粹,因此缺陷多,實際強度要比金屬低。
組織結(jié)構(gòu)上,陶瓷材料穩(wěn)定,不易氧化,即使在1000℃以上,仍能保持其抗氧化能力,同時對酸、堿、鹽的腐蝕具有良好的抗力。但是其導熱性低,熱膨脹系數(shù)小,所以有耐急冷、急熱性能差的問題。溫度的劇烈變化,很容易使其發(fā)生破裂。
此外,陶瓷材料因為晶體中沒有自由電子,所以具備良好的絕緣性;某些陶瓷材料具有特殊的光學性能,可用作固體激光材料、光導纖維、光貯存材料等。
如上,在真空技術(shù)應(yīng)用中,和其他真空材料一樣,陶瓷材料有其優(yōu)勢也有其劣勢,所在在實際應(yīng)用中要根據(jù)其特性來揚長避短。