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氧化镁助力高性能陶瓷发展

点击数:4622025-02-10 17:07:18 来源: 氧化镁|碳酸镁|轻质氧化镁|河北镁神科技股份有限公司

新闻摘要:氧化镁在高性能陶瓷发展中发挥着至关重要的作用,主要体现在以下几个方面

  氧化镁在高性能陶瓷发展中发挥着至关重要的作用,主要体现在以下几个方面:


  提高陶瓷的烧结性能

  降低烧结温度:氧化镁作为一种有效的烧结助剂,能够与其他物质发生化学反应,在较低温度下促进陶瓷的致密化烧结。例如,在一些高性能陶瓷的制备过程中,添加适量的氧化镁可以降低烧结温度,减少能源消耗和生产成本。

  增加烧结密度:它可以改善陶瓷坯体颗粒之间的接触状态,使颗粒更容易相互靠近并紧密结合,从而提高陶瓷的烧结密度。这对于制造高强度、高韧性的高性能陶瓷具有重要意义,如在氧化铝陶瓷中添加氧化镁,可显著提高其烧结密度和力学性能。

  增强陶瓷的机械性能

  提高硬度:氧化镁本身具有较高的硬度,将其引入陶瓷材料中,能够增加陶瓷的硬度。比如在氧化锆陶瓷中加入氧化镁,可以形成固溶体,增强陶瓷的晶格结构,使其硬度得到明显提升。

  增加韧性:氧化镁可以改善陶瓷的韧性,使其在受到外力冲击时不易破裂。通过在陶瓷中引入氧化镁,可以使裂纹在扩展过程中受到阻碍,从而提高陶瓷的抗断裂能力。像在氮化硅陶瓷中添加氧化镁,能有效提高其韧性,拓展其在航空航天等领域的应用。

  优化陶瓷的热学性能

  提高耐热性:氧化镁具有出色的耐高温性能,其熔点高达2800℃左右。在高性能陶瓷中添加氧化镁,可以显著提高陶瓷的耐热性和高温稳定性,使其能够在极端高温环境下长期稳定工作。例如,在航天器的热防护系统所使用的陶瓷材料中,氧化镁的作用不可或缺。

  改善热震稳定性:陶瓷在温度急剧变化时容易产生热震裂纹,而氧化镁能够缓解这种情况。它可以通过调节陶瓷的热膨胀系数,使陶瓷在受热或冷却时产生的应力减小,从而增强陶瓷的热震稳定性。这对于一些需要频繁经受温度变化的高性能陶瓷部件来说非常重要。

  提升陶瓷的电学性能

  提高绝缘性能:氧化镁是一种良好的电绝缘体,具有高电阻率和低介电常数的特点。在电子陶瓷中添加氧化镁,可以提高陶瓷的绝缘性能,防止电流泄漏和电气击穿等问题,确保电子设备的正常运行。例如,在制造集成电路基板用的陶瓷材料时,氧化镁是常用的添加剂之一。

  影响压电性能:在某些压电陶瓷中,氧化镁的添加可以调节陶瓷的压电性能。通过改变氧化镁的含量和分布,可以优化压电陶瓷的机电耦合系数、介电常数等参数,提高其压电转换效率和应用性能。

  改善陶瓷的化学稳定性

  增强耐腐蚀性:氧化镁具有良好的化学稳定性,不易与酸、碱、盐等化学物质发生反应。在高性能陶瓷中加入氧化镁,可以增强陶瓷的耐腐蚀性,使其能够在恶劣的化学环境中长期使用。比如在化工领域使用的耐酸陶瓷、耐碱陶瓷中,氧化镁的存在可以提高其抗化学腐蚀的能力。

  提高抗氧化性:在高温有氧环境下,氧化镁能够保护陶瓷材料不被氧化。它可以与氧气发生反应,形成一层稳定的氧化膜,阻止氧气进一步侵蚀陶瓷内部,从而提高陶瓷的抗氧化性能。这对于在高温氧化气氛中使用的高性能陶瓷,如航空发动机上的陶瓷部件等具有重要意义。

  综上所述,氧化镁在高性能陶瓷发展中扮演着举足轻重的角色。随着科技的进步和工业的发展,氧化镁在高性能陶瓷领域的应用前景将更加广阔。

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