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陶瓷怎樣融合當代技術?

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電子陶瓷
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隨着科學技術在二十世紀快速發展,增加了很多陶瓷種類,例如氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、氮化鋁陶瓷、氮化矽陶瓷、碳化物陶瓷及硼化物陶瓷等。為了與那些應用天然無機物燒結而成的傳統陶瓷加以區別,那些以精製的高純人工合成無機化合物為原料,採用精密控制工藝燒結而成的高性能陶瓷稱之為先進陶瓷、新型陶瓷或精細陶瓷。現今,已沒有陶瓷工人從事一些繁重的手工勞動,球磨機替代了人工的磨碎原料工序,練泥也有專門的機械,使陶土成型有靜壓成型設備,乾燥有噴霧乾燥設備,燒成則是半自動化連續生產的隧道窯。總之,作為傳統手工產業的陶瓷生產已逐步實現了機械化和半自動化。這不僅使陶瓷生產擺脫了繁重的手工操作,而且增加產量,保證質量,提高效益。

 

在科學幫助下,人們不僅了解到用於陶瓷生產的各種原料及其較合理的配方,同時也認識陶瓷燒成的原理和陶瓷的精細結構。按功能和用途劃分,新型陶瓷一般可分為三大類,即結構陶瓷、電子陶瓷及生物陶瓷。結構陶瓷又稱工程陶瓷,它具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、耐沖刷、抗氧化、耐燒蝕以及高溫下蠕變小等優異性能。在金屬材料和高分子材料均難以勝任的嚴酷工作環境下,它顯示了無法比擬的潛力。在航太、航空、能源、冶金及化工等領域的新技術中大有用武之地,故此近年獲得迅速發展。結構陶瓷按化學組成可分為碳化物陶瓷、氮化物陶瓷和氧化物陶瓷等,它們都是在研究陶瓷的組織成分、結構性能,特別是精密控制工藝條件下燒成等科學研究中開發出來。

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複合氮化矽陶瓷刀具
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結構電子陶瓷實際上是功能陶瓷中最常見的一種。二十世紀中葉,為了適應電子技術對材料高頻性能的要求,開發了用來製造高頻絕緣裝置的零件和電容器的電子陶瓷。電子陶瓷除了力學性能優良、環境穩定性好及耐高溫等特點外,大多數電子陶瓷還在電、磁、聲、光、熱等方面有着不同的特殊使用功能,因而成為許多新技術的重要部分。

 

生物陶瓷主要用作人體骨骼、肌肉系統及心血管系統的修復和替換。早在1892年,人們曾試用硫酸鈣材料來充填骨缺損,而直到二十世紀六十年代生物陶瓷才得以開發。1980年代起側重研究生物陶瓷複合材料,將陶瓷技術與生物技術相結合,在生物陶瓷中引入活體細胞與生長因數,從而賦予生物陶瓷以藥理作用。生物陶瓷將成為臨床應用的一類生物醫學材料。

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由羥基磷灰石塗層與鈦合金製成的人工牙根和髖關節
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Last updated:
2019-10-28

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