2021年硅酸盐材料的最新发展探索和展望 硅酸盐材料.docx

2021年硅酸盐材料的最新发展探索和展望_硅酸盐材料硅酸盐材料的最新发展探索和展望_硅酸盐材料

　　 　　摘要：本文探讨了硅酸盐材料的的最新进展，从性能、应用等方面进行了概括，并对硅酸盐材料的前景做出了展望。 　　关键词：硅酸盐材料 发展探索 展望
　　一、陶瓷和硅酸盐材料
　　陶瓷在中国拥有悠久的历史，不管从功效上，还是审美艺术层面，全部贯穿了整个华夏名族的历史进程。进入二十一世纪以来，有陶瓷这一概念延申而来的硅酸盐材料，更是在整个人类的当代化过程中起到了无可替代的作用。
　　20世纪以来，硅酸盐及陶瓷领域日新月异。传统的的硅酸盐材料逐步和新型硅酸盐材料有了显著的界限。在含义上，传统硅酸盐材料pottery and porcelain关键指玻璃、建筑水泥、日用陶瓷等含有硅酸盐的材料；新型硅酸盐材料ceramics，广义上来说，即无机材料，成份上不一定包含硅酸盐。在功效上，新型硅酸盐材料包括能源、电气、机械、冶金、航空航天等众多交叉领域，而传统的硅酸盐材料只是在原来的基础上，深入发展，其作用领域并没有扩展得很大。在制备工艺上，传统陶瓷以矿物、岩石、粘土等为原料，制备工艺较为简单；新型陶瓷则多采取人工合成方法，形成高纯度的无机化合物，制备过程条件严苛，工艺较复杂。
　　二、几个硅酸盐材料的发展探索
　　一高温导热电绝缘陶瓷
　　伴随大规模集成电路、信息技术、电子技术的迅猛发展，高导热电绝缘陶瓷也成为时下研究的热门领域。高导热电绝缘陶瓷含有很好的耐热性和高温抗氧化性，能够在较高温度，表现出相当的稳定性。因为该种陶瓷较高的红硬性，高温导热陶瓷可用于需长时间在高温环境作业的机械车刀，而且该种陶瓷热膨胀系数通常较小，所以含有良好的抗热震性，从而能够提升道具的使用寿命。在微电子工业，良好的电绝缘能力使得该种陶瓷被广泛用于各式电子器械，以提升电子系统的稳定性。如：AlN陶瓷被用于集成电路便是一个很好的例子，AlN陶瓷含有高的导热性、电绝缘性能，将AlN陶瓷应用于电路基板的封装，已经逐步替代了有毒的BeO，成为了电路基板封装的必备材料1。
　　二超导陶瓷
　　自从1911年昂内斯发觉超导现象以来，超导研究不停发展。1986年，贝德诺兹和穆勒发觉LaBaCuO超导陶瓷，其临界超导温度达成了35K，开启了超导陶瓷研究的大门。超导陶瓷含有很强的磁场，能够使在磁场中的粒子取得很大的加速，这为新型的粒子加速器提供了可能。另外，利用其强磁性制造的磁悬浮列车，时速可达400到500km/h。在冶金工业上，利用超导陶瓷的强磁性，和其它物质的顺磁性，能够进行选矿、探矿作业。在环境保护方面，超导陶瓷的强磁性则被应用于废水处理，以达成清除废水中重金属离子、细菌、病毒等物质。在电子工程方面，利用超导陶瓷的约瑟夫效应，能够大大改进目前电子器械2：超导晶体管的体积将越来越小，电子计算设备的运算速度越来越快。
　　三生物活性陶瓷
　　通常的硅酸盐陶瓷材料为生物惰性材料。“生物活性”的概念最早由Hench教授和20世纪70年代提出，她指出硅酸盐活性陶瓷的玻璃界面经过化学反应，能够形成于骨组织的连接结构3。硅酸盐活性生物陶瓷含有很好的能够和骨骼系统相配的力学性能。首先，此种材料含有较低的弹性模量，以预防材料和骨骼界面界面产生的应力屏蔽现象，造成骨吸收。其次，该种材料的密度和骨骼的密度相仿，以预防密度不均带来