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陶瓷片介绍
陶瓷片的定义
陶瓷片是由陶瓷片硬质相与金属或合金粘结相组成的结构材料。从陶瓷片英文单词Cermets来,是由Ceramic(陶瓷片)和Metal(金属)结合构成的。陶瓷片既保持了陶瓷片的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性,又具有较好的金属韧性和可塑性。由于“陶瓷片”和“硬质合金”两个学科术语没有明确的分界,所以具体材料也很难划分界线,从材料的组元看,“硬质合金”应该归入“陶瓷片”,IE. Campbell就将“硬质合金”归入到“陶瓷片”。
陶瓷片的历史
WC-Co基陶瓷片作为研究最早的陶瓷片,由于具有很高的硬度(HRA80~92),极高的抗压强度6000MPa(600kg/mm2),已经应用于许多领域。但是由于W和Co资源短缺,促使了无钨陶瓷片的研制与开发,迄今已历经三代:第一代是“二战”期间,德国以Ni粘结TiC生产陶瓷片;第二代是20世纪60年代美国福特汽车公司添加Mo到Ni粘结相中改善TiC和其他碳化物的润湿性,从而提高材料的韧性;第三代陶瓷片则将氮化物引入合金的硬质相,改单一相为复合相。又通过添加Co相和其他元素改善了粘结相。近年来,陶瓷片研制的另一个新方向是硼化物基陶瓷片。由于硼化物陶瓷片具有很高的硬度、熔点和优良的导电性,耐腐蚀性,从而使硼化物基陶瓷片成为最有发展前途的陶瓷片。
陶瓷片的组成
陶瓷片(cermet)为了使陶瓷片既可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷片的粘土里加了些金属粉,因此制成了陶瓷片。金属基陶瓷片是在金属基体中加入氧化物细粉制得 ,又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。由一种或几种陶瓷片相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的陶瓷片还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。陶瓷片中的陶瓷片相是具有高熔点 、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。
陶瓷片的性能
陶瓷片兼有金属和陶瓷片的优点,它密度小、硬度高、耐磨、导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的陶瓷片涂层,也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。陶瓷片既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性,又具有陶瓷片的耐高温 、耐腐蚀和耐磨损等特性。
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