陶瓷密封材料的分类

陶瓷在传统上是指陶器和瓷器，但也包括玻璃、搪瓷，耐火材料、砖瓦，水泥、石灰等人造无机非金属材料。由于这些材料都是由天然的硅酸盐矿物生产的，所以陶瓷材料也是硅酸盐材料。近二三十年来，古老的陶瓷材料得到了很大的发展，许多新型陶瓷材料的成分远远超出了硅酸盐的范围，陶瓷的性能面临着重大的突破，越来越广泛地应用于现代工业和科学技术的许多领域。现在，陶瓷材料实际上是各种无机非金属材料的通称，同金属与高分子材料一起，成为现代工程材料的主要支柱。

　　1. 陶瓷密封材料的分类

　　工程陶瓷材料主要包括无机玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷三大类。陶瓷的种类很多，按照习惯，陶瓷一般分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三大类。

　　(1)传统陶瓷

　　传统陶瓷又称普通陶瓷，主要指粘土制品，按照性能特点和用途，可分为日用陶瓷，建筑陶瓷、电器绝缘陶瓷、化工陶瓷及多孔陶瓷等。

　　(2)特种陶瓷

　　特种陶瓷是一些具有各种特殊力学、物理或化学性能的陶瓷。按照性能特点和应用，分为高温陶瓷、磁性陶瓷、压电陶瓷、电光陶瓷及电容陶瓷等。

　　(3)金属陶瓷

　　粉末冶金的生产方法包括制粉、成形和烧结三大工序，与陶瓷的生产方法类似。因此常把用粉末冶金生产的金属材料统称为金属陶瓷。金属陶瓷的分类与钢相同。通常所说的金属陶瓷是指以氧化物和非氧化物为基体、金属为粘结剂、成分和性能特点接近于陶瓷的那部分金属陶瓷。

　　作为密封材料的陶瓷，主要指特种陶瓷和金属陶瓷，在密封中应用十分广泛。尤其重要的是高温陶瓷，按其化学成分主要有二种：一种是氧化物陶瓷，如AI2O3、BeO、Cr2O3等，另一种是非氧化物陶瓷，如碳化物、硼化物、氮化物及硅化物等。

　　2. 陶瓷密封材料的主要特点

　　(1)刚度大

　　刚度由弹性模量衡量，弹性模量反映结合键的强度，所以具有强大化学键的陶瓷都有很高的弹性模量，是各类材料中最高的，比金属高若干倍，比高分子材料高2~4个数量级。几种典型陶瓷的弹性模量如表1所示。

　　弹性模量对组织，包括晶粒大小和晶体形态等不敏感，但受气孔率的影响很大。气孔将降低材料的弹性模量。

　　(2)硬度高

　　材料的硬度与刚度一样，也决定于化学键的强度，所以陶瓷是各类材料中硬度最高的，这是它的最大特点。例如，各种陶瓷的硬度多为1000～5000HV，淬火钢的硬度为500～800HV，高聚物材料最硬也不超过20HV，