陶瓷

陶瓷这个概念涵盖了很多无机化合物,大多为氧化物或者金属或半金属的碳化物(半导体)。其特性与原来的金属特性无关。特别是陶瓷是无法熔化的(大多能够耐受极高的温度),而且属于优良的绝缘体。

陶瓷这个概念历史溯源性的涵盖了这种可成型,并通过烧制而成的可固化粘土矿物。

这种历史悠久的陶瓷主要是

  • 陶土:
    陶土以硅酸铝为基础。由陶土形成,并用于制造很多日常用品: 容器、餐具、建材(砖)、炉子(基于其高度的耐温性)。
  • 瓷器:
    含有氧化铝的高岭土,其用于生成瓷器。高岭土是一种长石的风化产物,并根据其矿层含有不同成分的矿物质。

技术陶瓷:

由于陶瓷在磨料、抛光剂中以及用于硬质材料的磨削刀具中均具有较高的硬度,故此,其在技术领域是非常重要的。特别是一些矿物质:

  • 氧化铝 Al2O3 (刚玉),用于磨料
  • 氧化锆 ZnO2: 用于高性能磨料
  • 碳化硅 (SiC),用于高性能磨料

技术陶瓷的第二个主要应用领域是,具有以下特性的模塑件:

  • 耐温性
  • 低热膨胀性
  • 高绝热效果
  • 高硬度
  • 高耐化学性
  • 低摩擦和耐磨损
  • 除了这些优良的特性以外,但是所有陶瓷均具有这样一个特性,即:陶瓷很脆,在承受弯曲和拉伸的时候很容易断裂。

模塑件通过烧结而产生,近期还可以通过注塑成型然后烧结来产生。在低压等离子体中通过 CVD-PACVD 方法进行陶瓷涂层,这种方法的重要性日益增加。

这种技术陶瓷具有特殊的重要性:

  • 氧化铍 (BeO),用于具有最高耐温性(坩埚、窑炉)的模塑件
  • 碳化硅 (SiC) 用作轴承材料。针对最高的要求,则需要使用纤维增强型碳化硅。
  • 碳化硼和氮化硼: 极端硬度(类金刚石)
  • 氧化锆 (ZnO2): 用于医疗植入物

通过 CVD 和 PACVD 可以生成碳化硅和碳化硼层。

二氧化锆
二氧化锆由于其具有良好的机械性能和生物相容性,故此被视作医疗植入物的首选材料。