先進陶瓷分類之結構陶瓷是什么（多圖）

結構陶瓷主要有：切削工具、模具、耐磨零件、泵和閥部件、發動機部件、熱交換器和裝甲等。主要材料有氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、二氧化鋯加工(ZrO2)、碳化硼(B4C)、二硼化鈦(TiB2)、氧化鋁(A12O3)和賽隆(Sialon)等。
 

（1）Si3N4基陶瓷材料

C纖維增強Si3N4基陶瓷材料，用ZrO2的變相效應防止由于纖維與基體的熱膨脹系數上的不匹配而產生的裂紋，所獲得的復合材料的斷裂韌性提高5倍。

氮化硅陶瓷以其優異的綜合性能和豐富的資源成為高性能陶瓷中最有應用潛力的一種切削工具，每年約有140噸氮化硅粉末用于刀具制造，價值約3億美元。

碳化硅陶瓷圓環加工

（2）碳化硅基陶瓷

用熱壓工藝制得的碳化硅陶瓷，其密度可以接近理論密度，彎曲強度即使在1400℃左右的高溫仍可達到500——600MPa。用CVI法制得的C纖維補強的碳化硅復合材料，強度為520MPa，而斷裂韌性達到16.5MPa·m。

加入25vol％TiB的碳化硅復相陶瓷，如果嚴格控制起始的顆粒尺寸，可使強度達到888MPa，斷裂強度達到8.8MPa·m。可以說碳化硅是高溫空氣中強度最高的材料，其熱導率僅次于氧化鈹陶瓷材料。

中國有很多企業生產碳化硅粉 ，其中很大一部分出口，但是主要都是低品味的用于制造耐火磚用的碳化硅粉。

東歐有15萬噸／年的生產能力，北美的生產量為10萬噸／年。高純、高活性的碳化硅微細粉價格很高，為14-40美元／公斤，年需求額約1500萬美元，這種粉末用于制造高性能的碳化硅陶瓷。

釔穩定氧化鋯陶瓷結構件

（3）氧化鋯增韌陶瓷

氧化鋯增韌陶瓷在結構陶瓷研究中取得了重大的進展，經過增韌的陶瓷品種也很多，目前已經知道的可使氧化鋯穩定的添加物有：氧化鎂、氧化鈣、氧化鑭、氧化釔、氧化鈰等單一的氧化物或它們的復合氧化物。

被增韌的材料，除了穩定的氧化鋯以外，還有氧化鋁、氧化釷、尖晶石、莫來石等氧化物陶瓷。

在氧化鋁中添加16vol％的氧化鋯增韌處理，得到材料的強度為1200MPa，斷裂韌性為15.0MPa.m。氧化鋯增韌陶瓷材料在室溫下具有最高的強度和斷裂韌性，今后將著重提高其高溫的性能。