【正文】 性能的陶瓷，又稱新型陶瓷或現(xiàn)代陶瓷。 2．陶瓷材料的性能 (1)力學性能 陶瓷彈性模量很大，比金屬高若干倍。陶瓷材料的塑性和韌性低、脆性大。 陶瓷是各類材料中硬度最高的，這是它的最大特點 。 (2)物理和化學性能 1)熱膨脹、導熱性和熱穩(wěn)定性：多數(shù)陶瓷的熱膨脹系數(shù)較小，導熱性比金屬差，熱穩(wěn)定性差。 2)化學穩(wěn)定性 較強。 3)導電性：多數(shù)陶瓷具有良好的絕緣性能。 玻璃 (1)玻璃特性 不論化學成分和固化溫度范圍如何，一切由熔融物過冷卻所得到的無定形體，由于粘度逐漸增加而具有固體的機械性質(zhì)，均稱之為玻璃。從外部特征上看是硬而脆的透明體，而其內(nèi)部有如下物理特征： 1)各向同性。 2)沒有熔點，僅有一個軟化的溫度范圍。它不是晶體。 3)具有較高內(nèi)能。 (2)玻璃結(jié)構(gòu) 玻璃的結(jié)構(gòu)學說沒有完全成熟，這里不作介紹。2．無色光學玻璃 大多數(shù)的光學玻璃以 Si02為主組成，屬硅酸鹽玻璃。其次還有以 B203，為主的硼酸鹽玻璃、以 P2O5，為主的磷酸鹽玻璃。 無色光學玻璃按光學常數(shù)分為兩大類：冕牌玻璃及火石玻璃。 無色光學玻璃的質(zhì)量指標 有折射率和中部色散與標準值的允許差值、同批玻璃中折射率和中部色散的一致性、光學均勻性、光吸收系數(shù)、應力雙折射、氣泡度和條紋度。3．有色光學玻璃 有色光學玻璃是一種主要的濾光材料，用來制作觀察、照相、紅外等光學儀器的濾光片。 有色光學玻璃按著色劑不同分為兩大類：膠體著色玻璃和離子著色玻璃。 衡量有色玻璃的質(zhì)量指標有光譜特性、雙折射、條紋度、氣泡度等。 4．特殊玻璃 常用的特殊玻璃有耐輻射光學玻璃、石英光學玻璃、微晶玻璃、窗用平板玻璃及硬質(zhì)玻璃等。 光學石英玻璃有優(yōu)良的光譜特性，是制造光學零件的高級材料，也是制造光學樣板與光學工具的優(yōu)質(zhì)材料。 光學晶體光學晶體是光學材料，用于制作光學元件，也具有一切晶體所有的共性。 主要包括：紫外、紅外晶體、復消色差晶體、偏振晶體、激光晶體。 復合材料 概述 利用適當?shù)墓に嚪椒ǎ瑢煞N或兩種以上物理、化學性質(zhì)或是組織結(jié)構(gòu)不同的材料組合起來而制成的一種多相固體材料，稱為復合材料。 復合材料最大的優(yōu)越性是其性能比組成材料好。 復合材料為多相體系，全部相可分為兩類，一類相為基體，起粘接劑作用；另一類為增強相，起提高強度或韌性的作用。 分為功能復合材料和結(jié)構(gòu)復合材料兩大類。結(jié)構(gòu)復合材料可利用其力學性能(加強度、硬度、韌性等 )來制造各種承力結(jié)構(gòu)和零件；功能復合材料可利用其物理性能 (光、電、聲、熱、磁等 )制作相應元器件。 常用復合材料1．纖維增強復合材料 工程上應用的纖維增強復合材料按其基體分為兩大類，一類是樹脂基，另一類是金屬基。 (1)樹脂基纖維復合材料 此類材料的基體又分熱固性與熱塑性兩類樹脂基，與不同的增強纖維組成如下幾種材料：熱固性玻璃鋼、熱塑性玻璃鋼、碳纖維增強塑料、 硼纖維增強材料。 (2)金屬基纖維復合材料 金屬基復合材料的基體有鋁及鋁合金、鈦及鈦合金，還有鎂、銅、鎳合金等。 2．金屬陶瓷材料 由陶瓷顆粒與金屬結(jié)合的顆粒增強金屬復合材料稱為金屬陶瓷。 總的說來，此類材料具有高硬度、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕的特性，多用于工具。 納米材料 納米科技是 20世紀 80年代末、 90年代初逐步發(fā)展起來的新興學科領(lǐng)域。而納米材料則是納米科技中最重要最基礎(chǔ)的組成部分。人們發(fā)現(xiàn)，當材料的尺寸小到納米尺度 (1～ 100nm)時，材料的某些性能發(fā)生突變，即出現(xiàn)了傳統(tǒng)材料所不具備的新的特性，因此人們把 特征尺寸在 l～ 100nm并具有新特性的材料稱之為納米材料 。所謂特征尺寸，對顆粒 (或粉末 )材料而言是指每一個顆粒的直徑大??；對于纖維來說是指纖維的橫截面直徑。納米材料還可以指將納米超微粉體加到其他非納米基體 (如高分子材料 )中仍保持其納米尺寸并存在納米尺度界面的材料，稱為 納米復合材料 ；如果宏觀上看是一個塊體材料，而其顯微結(jié)構(gòu)單元是在納米尺度，可稱之為 納米結(jié)構(gòu)材料 。應該指出，納米材料是以材料的尺寸來定義的材料領(lǐng)域，它跨越了原有各種材料的學科分類界限。納米材料的分類如圖 38。納米材料的應用： 1．以力學性能為特征的應用 (1)碳納米管 碳納米管的強度是鋼的百倍，而重量僅是鋼的 1／ 6，這是目前發(fā)現(xiàn)的最高強度或比強度的材料。 (2)納米增強增韌陶瓷 納米陶瓷現(xiàn)在已經(jīng)顯示的確定效果是： ① 燒結(jié)溫度可以大大降低； ② 在高溫下具有超塑性，因此便于制造復雜形狀的部件； ③ 強度和韌性有所提高。 (3)無機納米超微粉 用無機納米超微粉添加到高分子材料中去，例如橡膠、塑料、膠粘劑中，可以起到增強、增塑、抗沖擊、耐磨、耐熱、阻燃、抗老化及增加粘接性能等作用。 (4)納米級超精密研磨材料和納米潤滑材料 用納米金屬銅粉加入到潤滑油中，可制得具有自修復作用的潤滑油，不僅使?jié)櫥阅艽蠓忍岣撸壹{米金屬可使已有的微小蝕坑 “修復 ”，從而使零件的使用壽命大為提高。 2．以磁學性能為特征的應用 (1)巨磁電阻材料 某些納米厚度的多層薄膜系統(tǒng)，當在其橫向加一個磁場時，其電阻值產(chǎn)生顯著改變，如同一個磁性開關(guān)。 (2)新的磁療方法 將納米磁性材料 (如氧化鐵 )注人到患者的腫瘤里，外加一個交變磁場，使納米磁性顆粒升溫至 45℃ ，癌細胞可被消滅。3．以熱性能為特征的應用 (1)納米結(jié)構(gòu)的材料比熱容比常規(guī)材料大得多，因此可以作為更好的熱交換材料應用。 (2)納米材料可在低得多的溫度燒結(jié)，對于粉末冶金和陶瓷的制備具有重要的應用價值。 (3)用納米超細原料，在較低的溫度快速熔合，可制成在常規(guī)條件下得不到的非平衡合金，為新型合金的研制開辟了新的途徑。4．以電學性能為特征的應用 (1)納米電子漿料、導電膠、導磁膠等 廣泛應用于微電子工業(yè)中的布線、封裝、連接等，對微電子器件的小型化有重要作用。 (2)納米敏感材料 各種納米敏感材料將使工業(yè)傳感器產(chǎn)生重大改進。5．以生物醫(yī)學為特征的應用 如納米抗菌材料、納米藥物等。 儀器儀表材料的選用 儀器設計與選材的關(guān)系 儀器的設計過程，不僅包括結(jié)構(gòu)與功能的設計，還包括零 (構(gòu) ) 件所用材料及工藝的設計。一般以下三方面的設計必然與選材發(fā)生關(guān)系： 1)首次設計制造一種新裝備、新產(chǎn)品或是新的零 (構(gòu) )件。 2)為改善老產(chǎn)品的性能，需要更換原用材料。 3)為降低產(chǎn)品的成本而調(diào)整部分零 (構(gòu) )件的材料。 選材的一般原則 使用性能主要指零件在使用狀態(tài)下材料應具有的力學性能、物理性能和化學性能。2．工藝性能原則 材料的工藝性能表示材料加工的難易程度。 3．經(jīng)濟性原則 在首先滿足零件性能要求的前提下，選材應使產(chǎn)品的成本盡可能低廉，如選用一般碳鋼和鑄鐵能滿足要求的，就不要選用合金鋼。演講完畢，謝謝觀