【陶瓷材料】稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用

    稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用

稀土及稀土氧化物在陶瓷材料中的应用，主要是作为添加物来改进陶瓷材料的烧结性、致密性、显微结构和晶相组成等,从而在极大程度上改善了它们的力学、电学、光学或热学性能,以满足不同场合下使用的陶瓷材料的性能要求。本文简要综述了稀土氧化物在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用。

1稀土氧化物在陶瓷材料中的作用机

2稀土氧化物在结构陶瓷材料中的应用

结构陶瓷是指晶粒间主要是离子键和共价键的一类陶瓷材料,具有良好的力学性、高温性和生物相容性等。结构陶瓷在日常生活中应用很普遍,目前已向航空航天、能源环保和大中型集成电路等高技术领域拓展。

2.1氧化物陶瓷

氧化物陶瓷是指陶瓷中含有氧原子的陶瓷,或高于二氧化硅(sio2：熔点1730℃)晶体熔点的各种简单氧化物形成的陶瓷。氧化物陶瓷具有良好的物理化学性质,电导率大小与温度成反比。氧化物陶瓷常作为耐热、耐磨损和耐腐蚀陶瓷,应用在化工、电子和航天等领域。

2.1.1氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷被广泛用于制造电路板、真空器件和半导体集成电路陶瓷封装管壳等。为了获得性能良好的陶瓷,需要细化晶粒并使其以等轴晶分布,降低陶瓷的气孔率,提高致密度,最好能达到或接近理论密度。氧化铝陶瓷的烧结温度高,烧制原料高纯氧化铝价格也高,限制了其在部分领域的推广及应用。研究表明,稀土氧化物的加入可与基体氧化物形成液相或固溶体,降低烧结温度,改善其力学性能。常用的稀土氧化物添加剂有dy2o3、y2o3、la2o3、ceo2、sm2o3、nd2o3、tb4o7和eu2o3等。

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