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可加工陶瓷

/machinable ceramics/
条目作者乔冠军

乔冠军

最后更新 2022-01-20
浏览 134
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在常温下,能够用传统的金属材质工具对其进行车、铣、钻等切削加工并保持一定尺寸公差(<10微米)的陶瓷材料。

英文名称
machinable ceramics
所属学科
材料科学与工程

可加工陶瓷组织结构中存在的大量弱界面相或微小气孔,会松弛切削应力,阻碍裂纹长程扩展,使材料呈现假塑性,而实现可加工性。其切削机理是刀尖局部应力作用下微裂纹萌生和受限扩展导致的材料渐次剥离。

可加工陶瓷体系包括云母玻璃陶瓷,含六方氮化硼、碳/石墨、稀土磷酸盐、羟基磷酸盐、硅钙石、钇铝石榴石等弱相的复相陶瓷,Ti3SiC2系三元层状陶瓷,以及多孔陶瓷和梯度可加工陶瓷等,其中云母玻璃陶瓷开发较早、应用较成熟。石墨、黏土质陶瓷和一些低烧成度陶瓷制品,也能切削加工,但由于其强度低,难以达到足够的尺寸精度和表面质量,通常不归属于可加工陶瓷范畴。

弱界面相控制在纳米尺度构筑纳米复相可加工陶瓷,能够基本保持材料原有的高强度,但陶瓷的硬度优势受到较大削弱。可加工陶瓷的主要应用对象是形状复杂、尺寸精密的耐高温、电绝缘、低膨胀制品,应用领域包括机械、电力电子、半导体、激光、医疗设备、航空航天、仪器仪表等。此外,由于可加工陶瓷具有抗氧化性能好、强度高的特点,在作为石墨和六方氮化硼的替代材料方面具有应用潜力。

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