金属陶瓷

金属陶瓷　　由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。陶瓷相一般是指高熔点氧化物（氧化铝、氧化铍、氧化镁、氧化锆等）和难熔化合物（碳化钛、碳化钨、碳化钽、碳化硼、二硼化锆、二硼化钛和二硼化钽等）。金属相则主要是过渡元素（铁、钴、镍、铬、钼、钨、钒、铌、钽等）或它们的合金。陶瓷相在其中约占体积的15％～85％。金属陶瓷既具金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性等优点，又具陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。但由于组成和比例的不同，各种金属陶瓷的性能亦各异。金属陶瓷根据基质不同分两大类：
　　以陶瓷为基质的金属陶瓷 　①氧化物基金属陶瓷：是以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍、氧化钍等为基体，它们与金属钨、铬或钴等复合成的材料，具有耐高温、抗化学侵蚀、高机械强度和良好导热性能等优点。氧化铝-钨-铬金属陶瓷可作导弹喷管的衬套,氧化锆-钛可作熔炼金属的坩埚，氧化铝-氧化镁-铁、氧化铝－钼（镍、钴、铁、铬）可用作高速切削刀具（见彩图）,氧化钍-氧化钛-铬-钼可作高温机械密封环等。②碳化物基金属陶瓷：是由碳化物与金属粘结而成。碳化物有碳化钛、碳化硅、碳化钨等。碳化钛是这一类金属陶瓷中应用最广的材料。用碳化钛为基体骨架,浸渍高温合金可制透平叶片;与钴、镍、铬粘结可制高硬度切削刀具、高温轴承和密封环、块规、拉丝模套等。③氮化物基金属陶瓷：有氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽等。这些物质具有超硬性(除氮化硼外)、抗热震性和良好的高温蠕变性等。此外，还有硅化物基金属陶瓷和硼化物基金属陶瓷，但这两种用得较少。上述各类中使用较广泛的是氧化物基金属陶瓷和碳化钛基金属陶瓷。
　　以金属相为基质的金属陶瓷 　有烧结铝（铝－氧化铝）、烧结铍（铍-氧化铍）和TD镍(镍-氧化钍)等。这是在金属中加入氧化物的细粉,产生弥散强化的作用,称弥散增强材料。烧结铝中氧化铝的含量约5％～15％,它的高温强度比合金铝高、密度小、易加工、抗腐蚀，导热性能好。常用于飞机和导弹结构件、发动机活塞、化工机械装备及深井钻探管材等。
　　生产工艺 　因品种不同而略有不同，例如：氧化物基的金属陶瓷的制造，是将制备好的金属粉末和氧化物原料经球磨混碾到合适的粒度，用陶瓷成型方法注浆、挤压、半干压或等静压成型，干燥，然后在真空、还原气氛或惰性气氛中，烧结而成。