
【化】 high temperature ceramics
high temperature
【醫】 hyperthermia; hyperthermy
【電】 ceramic
高溫陶瓷(High-temperature ceramics)指在極端溫度環境下(通常高于1000°C)仍能保持物理穩定性、化學惰性及機械強度的無機非金屬材料。這類材料主要由金屬氧化物(如氧化鋁、氧化锆)、碳化物(如碳化矽)或氮化物構成,其微觀結構通過高溫燒結形成緻密晶體網絡。
根據美國陶瓷學會(American Ceramic Society)的分類,高溫陶瓷可分為兩類:
材料特性方面,高溫陶瓷具有低熱膨脹系數(CTE<5×10⁻⁶/K)和超高維氏硬度(HV≥15GPa),其熱導率計算公式為:
$$
k = frac{Q cdot d}{A cdot Delta T cdot t}
$$
其中Q為傳熱量,d為材料厚度,A為截面積,ΔT為溫差,t為時間。該特性使其成為冶金工業爐襯、半導體加工設備的核心材料。
曆史文獻顯示,中國漢代已出現原始高溫陶器,而現代技術突破始于20世紀50年代美國康甯公司開發的堇青石陶瓷,将使用溫度提升至1400°C級别。
高溫陶瓷是一個在不同領域具有多重含義的術語,其定義和特性因應用場景而異。以下是綜合多個來源的解釋:
高溫陶瓷在工業與材料科學中,指熔融溫度超過二氧化矽熔點(1728℃)的陶瓷材料。這類材料屬于特種陶瓷,通常具有以下特性:
按化學組成可分為:
在陶瓷工藝中,高溫陶瓷指燒成溫度超過1300℃的瓷器,例如:
特性 | 高溫陶瓷 | 低溫陶瓷 |
---|---|---|
燒成溫度 | 1200–1400℃(日用) | 800–1100℃ |
機械性能 | 高硬度、耐磨、耐腐蝕 | 質地較脆、易磨損 |
用途 | 工業部件、高端瓷器 | 裝飾品、普通餐具 |
高溫陶瓷的核心特性源于其高熔點或高燒成溫度,這使得材料在物理和化學性能上優于普通陶瓷。無論是工業領域的極端環境應用,還是日用領域的藝術價值,高溫陶瓷均展現了不可替代的優勢。
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