传统陶瓷到特种陶瓷材料的之间转变

　　在一个相当长的历史时期，陶瓷只是满足人们日常生活的需要和达官贵人的享受。长时间的封建王朝把科学技术视为异端邪说，总的来说陶瓷工业停留在匠人传授的水平，没有上升成为一门科学。进入20世纪，特别是二次世界大战之后，为满足电子、电气、热机，以及随后的能源、空间、自控、传感、激光、通讯、计算机等高新技术飞速发展的需要，人们 迅速用传统陶瓷的基本原理和工艺制备出了一系列新型的特种陶瓷材料并应用于现代技术中。为区别于原有的“陶瓷”，人们使用着各种名称去称呼这新发展起来一 类陶瓷，如先进陶瓷(AdvancedCeramic)，精细陶瓷(FineCeram—ic)，工程陶瓷(EngineeringCeramic)，新 型陶瓷(NewCeramic)，近代陶瓷(ModemCeramic)，高技术陶瓷(HighTechnologyCeram—ic)，高性能陶瓷 (HighPerformanceCeramic)，工业陶瓷(IndustryCeramic)，以及特种陶瓷(SpecialCe．ramic)等。 它们中的一些也许在含意上有细微的差别，但总的来说是一致或十分相近的。

　　特种陶瓷材料的精确定义尚需由有关学术机构和科学家们去讨论，通常认为，特种陶瓷材料是一类“采用高度精选的原料。具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工的：便于进行结构设计，并具有优异特性的陶瓷。因此特种陶瓷材料和传统陶瓷主要有以下区别：

　　1)在原料上，突破了传统陶瓷以粘土为主要原料的界线，代之以“高度精选的原料”。

　　2)在成分上，传统陶瓷的组成由粘土的组成决定，所以不同产地的陶瓷有不同的质地。特种陶瓷材料的原料一般是纯化合物，因此其成分由人T配比而不是由原料的产地决定。

　　3)在制备工艺上，突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产手段的界限，广泛采用诸如真空烧结，保护气氛烧结，热压，热等静压等先进手段。

　　4)在性能上，特种陶瓷材料具有不同的特殊性能和功能，如高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘，以及在磁、电、光、声、生物工程各方面具有的特殊功能。

　　20世纪70年代掀起了一股世界性的特种“陶瓷热”1971年美国率先推出“脆性材料计划”旨在研究涡轮发动机零件。装有104个陶瓷零件的示范涡轮发动机试验表明：涡轮进口温度提高200℃，功率提高30％，燃料消耗降低7％。1979年美国能源部(DOE)进一步提出了先进的燃气轮机(Advancedlgasturbine，简称AGT)计划。研制成功的AGTl00和AGTl01发动机，涡轮人温度分别达到1288℃和137l℃。在实验室单机室温试验时已达到lO万r／mjn的水平。德国1974年开始实施德国科学部（BMET)资助的国家计划。1980年底进行室温试验，转速6．5万r／min。1350℃时，转速5万r／min。在“奔驰2000”汽车上运行了’724km。日本政府1978年制定了“月光计划”，包括磁流体发电、先进燃气轮机、先进电池和储能系统等项目。1981年日本又制定了下一代业基础技术发展计划”，特种陶瓷材料是其中重要项目之一。1984年制成的全陶瓷发动机，其热效率达48％，节约燃料50％，输出功率提高30％，质量减轻30％。

　　1983年美国能源部为了支持当时正在进行的陶瓷发动机及部件的研究和开发，制定了“特种陶瓷材料技术计划”(1996年改为“发动机系统材料计划”)经过10年的研究，美能源部认为结构陶瓷的可靠性问题已经解决，主要是昂贵的价格阻碍了它的商品应用。为此，1993年又开始了一个为期5年的“热机用低成本陶瓷计划。

　　其他一些国家，如英国、瑞典等都相继参加了这场竞争。我国紧跟世界步伐，1986年开始实施“先进结构陶瓷与绝热发动机”的5年计划。20世纪80年代末，一台无冷却六缸陶瓷柴油发动机大客车运行了15000千米。随后，两种沙漠车，EQ2060和WT(?5400或U1300，在1995年进行了行车实验，分别跑了l万余千米和1100小时使我国成为世界上少数几个进行陶瓷发动机行车试验的国家之一。
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