半导体陶瓷是一种具有半导体特性的陶瓷材料,其电导率约在 10−6∼105 S/m 范围内,并且这一电导率会随着外界条件(如温度、光照、电场、气氛等)的变化而发生明显变化。这种敏感特性使得半导体陶瓷在多个领域具有广泛的应用。以下是半导体陶瓷主要敏感特性的详细介绍:温度敏感特性负温度系数(NTC)热敏电阻:一些过渡金属氧化物半导体陶瓷,如锰、铁、钴、镍的氧化物,其电阻随温度升高而呈指数减小。这种特性使得它们适用于温度测量、温度控制和温度补偿等领域。正温度系数(PTC)热敏电阻:掺杂的钛酸钡半导体陶瓷的电阻随温度升高而增大,并在居里点有剧变。这种特性使得它们可用于过热保护、彩色电视机消磁等场合。临界温度热敏电阻(CTR):如氧化钒及其掺杂半导体陶瓷,具有负温系数,并在某一特定温度下电阻产生急剧变化。这种特性可用于检测特定温度的转变点,如制作红外探测器和温度报警器。无锡北瓷推出的光伏陶瓷,化学稳定性强,在光伏产业中耐用性出色。新能源陶瓷耗材
高硬度与耐磨性:氧化锆陶瓷具有极高的硬度和耐磨性,这使得它在许多需要抵抗磨损和划伤的场合表现出色。例如,在切削工具、轴承、阀门密封件等应用中,氧化锆陶瓷能够长时间保持其形状和性能,减少更换频率和维护成本。良好的化学稳定性:氧化锆陶瓷对大多数酸、碱和有机溶剂均表现出良好的化学稳定性。这种稳定性使其在化学工业中具有广泛的应用,如用于制造耐腐蚀的容器、管道和反应器等。高温稳定性:氧化锆陶瓷可以在高温环境下保持其结构稳定,因此常用于高温炉具、热交换器和燃烧器等。其高温稳定性使得氧化锆陶瓷成为许多高温环境下的理想材料。镁稳定氧化锆陶瓷备件工业陶瓷件自润滑性好,减少机械部件间的摩擦损耗。
结构陶瓷:利用其高韧性、高抗弯强度、高耐磨性和优异的隔热性能,以及热膨胀系数接近于钢等优点,氧化锆陶瓷被广泛应用于制备如Y-TZP磨球、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、服装纽扣、表壳及表带、手链及吊坠、滚珠轴承等耐磨结构件。功能陶瓷:作为感应加热管、耐火材料、发热元件等,利用其优异的耐高温性能。应用于氧传感器、固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)和高温发热体等领域,发挥其敏感的电性能参数优势。其他领域:在文化生活方面,氧化锆陶瓷被用于制作义齿、手表等,特别是瑞士有名“雷达”牌手表采用了黑色氧化锆陶瓷表壳和表链。在冶金领域,作为耐火坩埚材料,抵抗酸性或中性熔渣的侵蚀。在发动机领域,由于其良好的隔热性和与金属材料相近的热膨胀性,被用于制作发动机燃烧室的缸盖底板、气缸内衬、活塞顶等零部件。
温度测量与控制:热敏电阻:利用半导体陶瓷的电阻随温度变化的特性,制成热敏电阻,用于温度测量、温度控制和温度补偿。例如,在汽车发动机的温度传感器、空调的温度检测部件中都有应用。气体检测与监测:气敏电阻:一些半导体陶瓷对特定气体具有吸附和反应特性,从而改变其电学性能。例如,二氧化锡陶瓷对一氧化碳、氢气等还原性气体敏感,广泛应用于工业废气排放监测、家庭燃气泄漏报警器等领域。光电转换与传感:光敏电阻:具有光电导或光生伏特别应的陶瓷,如硫化镉、碲化镉等,当光照射到其表面时电导增加,主要用作自动控制的光开关和太阳能电池等。光电传感器:陶瓷材料应用于感光元件,显著提高传感器的灵敏度,适用于医疗诊断、环境监测等多个应用场景。无锡北瓷的光伏陶瓷,适用于多种光伏电池生产工艺。
半导体陶瓷是指通过特定的半导体化措施,使陶瓷材料内部形成具有半导体特性的晶粒和晶界,从而呈现出很强的界面势垒等半导体特性。其电导率介于金属和绝缘体之间,通常在10-6~105 S/m范围内,且这一电导率会随着外界条件(如温度、光照、电场、气氛等)的变化而发生明显变化。这一特性使得半导体陶瓷能够将外界环境的物理量变化转化为电信号,从而成为制作各种敏感元件的理想材料。半导体陶瓷的制备工艺相对复杂,但近年来随着技术的不断进步,其生产工艺也在不断优化。主要步骤包括粉料制备、粉料成型、高温烧结、精密加工、品检和表面处理等。其中,粉料制备是关键环节之一,需要通过配料、机械球磨和喷雾干燥等步骤获得均匀尺寸和形状的粉料。成型方法则包括干压成型、等静压成型、流延成型、注射成型和凝胶注模成型等多种方法。无锡北瓷的光伏陶瓷具备高硬度,在光伏组件长期使用中抗磨损。医疗器械陶瓷联系人
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高硬度与强度高度氧化锆陶瓷的硬度极高,接近莫氏硬度9.5,与天然钻石相当,耐磨性能较好。它拥有很高的抗弯强度和抗压强度,可以与钢铁相媲美,甚至超过某些金属材料。高耐磨性与耐腐蚀性氧化锆陶瓷具有出色的耐磨性,其摩擦系数低,磨损率很低。它还具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗酸、碱和其他化学介质的侵蚀,适合在恶劣环境中使用。优异的绝缘性能氧化锆陶瓷在常温下是一种很好的绝缘材料,具有良好的绝缘性能和电介质性能。良好的生物相容性氧化锆陶瓷对人体组织有良好的生物相容性,不会引起过敏反应或其他不良生物反应。相变增韧与微裂纹增韧氧化锆陶瓷具有相变增韧和微裂纹增韧机制,这使其在所有陶瓷中具有较高的断裂韧性新能源陶瓷耗材
按化学成分分类:氧化物陶瓷:如氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等。氧化铝陶瓷具有高硬度、高耐磨性和良好的电绝缘性,常用于制造陶瓷刀具、绝缘子等;氧化锆陶瓷则具有高韧性、高抗热震性和良好的生物相容性,可用于制造人工关节、牙科修复材料等。非氧化物陶瓷:如碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷等。碳化硅陶瓷具有高硬度、高耐磨性和良好的导热性,可用于制造高温炉具、热交换器等;氮化硅陶瓷具有强度高度、高韧性、耐高温和良好的自润滑性,常用于制造发动机部件、轴承等。按用途分类:结构陶瓷:主要用于承受机械载荷,如陶瓷刀具、陶瓷轴承、陶瓷阀门等。它们具有强度高度、高硬度和良好的耐磨性,能够替代传统的金属材料,在机械加工、航空航天等领域发...