Керамика в прошлом, настоящем и будущем. Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Главная
Каталог
Библиотека
Форум
Новости
Глоссарий
Порталы
О проекте
Керамика в прошлом, настоящем и будущем
Текстовая версия документа PDF (размер: 153.5 КБ)
Качество преобразования для различных документов может сильно различаться. Изображения (картинки, формулы, графики) в документе игнорируются. Защищённый документ не может быть преобразован.
CERAMICS IN PAST, КЕРАМИКА В ПРОШЛОМ,
PRESENT AND FUTURE
Yu. D. TRET'YAKOV
НАСТОЯЩЕМ И БУДУЩЕМ
û. Ñ. íêÖíúüäéÇ
Different kinds of func-
åÓÒÍÓ‚ÒÍËÈ „ÓÒÛ‰‡ ÒÚ‚ÂÌÌ˚È ÛÌË‚Â ÒËÚÂÚ
tional and constructive ËÏ. å.Ç. ãÓÏÓÌÓÒÓ‚‡
ceramics which proved to
be extremely successful
for developing modern ÇÇÖÑÖçàÖ
electronics, energetics, Трудно назвать область научной, инженерной и
художественной деятельности, которая пользова-
sensorics and metal cut- лась бы таким вниманием, как создание керамики.
ting are presented. Существует Mеждународная академия керамики,
национальные керамические общества, старейше-
му из которых свыше 100 лет, проводятся всемир-
Ç Òڇڸ ‡ÒÒÏÓÚ ÂÌ˚ ные конгрессы по керамике, созданы музеи худо-
‡Á΢Ì˚ ÚËÔ˚ ÙÛÌÍ- жественной керамики, издаются многочисленные
ˆËÓ̇θÌÓÈ Ë ÍÓÌÒÚ ÛÍ- научные и профессиональные журналы. Наконец, в
1987 году Г. Беднорцу и А. Мюллеру была присужде-
ÚË‚ÌÓÈ Í ‡ÏËÍË, ÍÓÚÓ- на Нобелевская премия за создание керамических
˚ Ó͇Á‡ÎËÒ¸ ˜ ÂÁ‚˚- сверхпроводников.
˜‡ÈÌÓ Ô ÒÔÂÍÚË‚Ì˚ÏË Когда несколько лет назад средства массовой
‰Îfl ‡Á‚ËÚËfl ÒÓ‚ ÂÏÂÌ- информации распространили прогноз о скором на-
ступлении керамической эры, которая в истории
ÌÓÈ ˝ÎÂÍÚ ÓÌËÍË, ˝Ì - человеческой цивилизации займет место, сопоста-
„ÂÚËÍË, ÒÂÌÒÓ ËÍË Ë ÏÂ- вимое с каменным или бронзовым веком, все пони-
Ú‡ÎÎÓÓ· ‡·ÓÚÍË. мали гиперболичность такого сравнения. Но оно
свидетельствовало о несомненном интересе к кера-
мическим материалам и необходимости удовлетво-
рить этот интерес, тем более что традиционный об-
раз керамики, сложившийся в сознании каждого из
нас, существенно отличается от того образа, кото-
рый принято называть материалом будущего. Од-
ним из таких материалов, несомненно, является
нитрид кремния, высокотемпературная прочность,
химическая стойкость и легкость которого позволи-
ли создать двигатель внутреннего сгорания с ре-
кордно высокой (1400°С) температурой рабочей ка-
меры, что дало возможность повысить в 1,5 раза
КПД двигателя, существенно снизить расход топ-
лива и уменьшить загрязнение окружающей среды
благодаря его более полному сгоранию.
ùäëäìêë Ç àëíéêàû äÖêÄåàäà
Исторически под керамикой понимали изделия
и материалы, получаемые спеканием глин и их сме-
© í ÂÚ¸flÍÓ‚ û.Ñ., 1998
сей с минеральными добавками. Пластичность глин
использовалась человеком еще на заре его существо-
вания, и едва ли не первыми изделиями из глины
стали скульптуры людей и животных, дошедшие до
нас из эпохи палеолита. К позднему палеолиту неко-
торые исследователи относят и первые попытки об-
жига глины. Однако обжиг глиняных изделий с це-
лью придания им твердости, водо- и огнестойкости
стал применяться широко только в неолите.
íêÖíúüäéÇ û.Ñ. äÖêÄåàäÄ Ç èêéòãéå, çÄëíéüôÖå à ÅìÑìôÖå 53
В музее Иерусалима хранится знаменитая ке- После второй мировой войны одним из главных
рамическая маска (рис. 1), созданная примерно направлений развития высокотехнологичной кера-
8500 лет тому назад и найденная в древнем Иерихоне, мики стало создание микрокомпьютеров и важней-
неподалеку от берега Мертвого моря. Радиографиче- ших элементов электронной техники, включая
ский анализ показал исключительную сложность конденсаторы, подложки интегральных схем, тер-
технологии изготовления этой маски. Глинобитные мисторы и варисторы. Керамическая промышлен-
жилища, обожженные снаружи кострами, – первый ность, которая традиционно производила стекло,
пример применения керамики в качестве строи- посуду, строительные и огнеупорные материалы,
тельного материала (IV–III в. до н.э.). Терракото- стала выпускать материалы для самых современных
вые архитектурные детали, черепица, водопровод- и перспективных отраслей техники. Понятие “ке-
ные трубы изготовляли как в Древней Греции, так и рамика” в последнее время трансформировалось.
в Древнем Риме, где в особенности развилось про- Сейчас под керамикой понимают любые поликри-
изводство кирпича, из которого сооружали слож- сталлические материалы, получаемые спеканием
ные конструкции (например, своды перекрытий, неметаллических порошков природного или ис-
пролеты мостов, акведуки). Само слово “керамика” кусственного происхождения. Это определение ис-
пришло к нам из древнегреческого языка (керамос – ключает из числа керамических материалов стекла,
обожженная глина, керамике – гончарное искусство). хотя нередко и их рассматривают как разновид-
Трудно установить дату, когда на промышлен- ность керамики.
ную арену вышла керамика, которую теперь назы- Современные виды керамики иногда делят на
вают высокотехнологичной. Вероятно, первой раз- две группы: конструкционную и функциональную.
новидностью такой керамики был карбид кремния, Под конструкционной понимают керамику, ис-
производство которого одна из американских фирм пользуемую для создания механически стойких
начала почти 100 лет назад. Уже в то время термин конструкций, а под функциональной – керамику со
“керамика” приобрел более широкое значение: по- специфическими электрическими, магнитными,
мимо традиционных материалов, изготовляемых из оптическими и термическими функциями.
глин, к ней стали относить материалы, получаемые
из чистых, простых и сложных оксидов, карбидов, äÖêÄåàäÄ äÄä ÄãúíÖêçÄíàÇçõâ åÄíÖêàÄã
нитридов и т.д. В мире современных материалов керамике при-
надлежит заметная роль, обусловленная широким
диапазоном ее разнообразных физических и хими-
ческих свойств. Керамика не окисляется и устойчи-
ва в более высокотемпературной области, чем ме-
таллы, например температура плавления карбида
гафния (3930°С) на 250° выше, чем у вольфрама. У
распространенных керамических материалов (окси-
дов алюминия, магния, тория) термическая устойчи-
вость намного превышает устойчивость большинст-
ва сталей и сплавов. Модуль упругости керамических
волокон на порядок выше, чем у металлов.
В семействе керамик легко можно найти мате-
риалы как с большими, так и малыми (даже отрица-
тельными) значениями коэффициента термическо-
го расширения. Также широк спектр материалов,
среди которых есть и диэлектрики, и полупровод-
ники, и проводники (сравнимые по проводимости с
металлами), и сверхпроводники. Важнейшими ком-
понентами современной конструкционной керами-
ки являются оксиды алюминия, циркония, крем-
ния, бериллия, титана, магния, нитриды кремния,
бора, алюминия, карбиды кремния и бора, их твер-
дые растворы и разнообразные композиты.
Перспективность керамики обусловлена многи-
ми факторами, среди которых наиболее важны сле-
дующие.
1. Керамика отличается исключительным мно-
гообразием свойств (многофункциональностью) по
Рис. 1. Керамическая маска из Иерихона, со- сравнению с другими типами материалов (металла-
зданная 8500 лет тому назад (масштаб 1 : 5) ми и полимерами). Среди видов керамики всегда
54 ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹6, 1998
10 мкм
Рис. 2. Микроструктура поликристаллического высокотемпературного сверхпроводника
можно найти такие, которые с успехом заменяют предупреждения взрывов (электрохимические де-
металлы и полимеры, тогда как обратное возможно текторы, или сенсоры).
далеко не во всех случаях. 6. Керамические материалы по сравнению с ме-
2. Важным достоинством керамики является вы- таллами обладают более высокими коррозионной
сокая доступность сырья, в том числе для получения стойкостью и устойчивостью к радиационным воз-
бескислородной керамики типа карбидов и нитри- действиям, что обусловливает долговечность кера-
дов кремния, циркония или алюминия, заменяю- мических конструкций в агрессивных средах. В этой
щих дефицитные металлы. связи следует упомянуть, что попытка замены маг-
нитной керамики в качестве элементов памяти ЭВМ
3. Технология получения конструкционной ке- на полупроводниковые интегральные элементы не
рамики, как правило, менее энергоемка, чем произ- удалась в космических аппаратах, так как оказалось,
водство альтернативных металлических материа- что полупроводниковые элементы под действием
лов. Например, затраты энергии на производство радиации перестают нормально функционировать.
технической бескислородной керамики типа нит-
7. Керамические материалы обладают большей
рида кремния значительно ниже, чем в производст-
биологической совместимостью, чем металлы и по-
ве важнейших металлических конструкционных
лимеры, и это позволяет использовать их в медици-
материалов.
не как для имплантации искусственных органов,
4. Производство керамики, как правило, не за- так и в качестве конструкционных материалов в био-
грязняет окружающую среду в такой мере, как метал- технологии и генной инженерии.
лургия, а сами керамические материалы позволяют 8. Использование керамики открывает возмож-
принимать экологически оправданные технологиче- ность для создания разнообразных по свойствам
ские и технические решения. Примером может слу- материалов в пределах одной и той же химической
жить получение водорода высокотемпературным композиции. Любое, даже самое малое керамичес-
электролизом воды в электролизерах с керамичес- кое изделие состоит из огромного числа кристалли-
кими электродами и электролитами. тов (рис. 2), размер, форма и относительное распо-
5. Получение керамики обычно более безопас- ложение которых определяют их свойства. Отсюда
но, чем производство альтернативных металличес- возникает перспектива дальнейшей микроминиа-
ких материалов (благодаря отсутствию процессов тюризации приборов с использованием керамичес-
электролиза, пирометаллургии, воздействия агрес- ких элементов.
сивных сред), а керамика со специальными электри- Интерес к конструкционной и функциональной
ческими свойствами позволяет создать высокоэф- керамике в последние годы настолько возрос, что
фективные противопожарные системы и системы можно говорить о своеобразном керамическом
íêÖíúüäéÇ û.Ñ. äÖêÄåàäÄ Ç èêéòãéå, çÄëíéüôÖå à ÅìÑìôÖå 55
ренессансе как важнейшей тенденции современно- количество керамических материалов очень велико
го материаловедения. Причины этого возрождения и разнообразно по составу, структуре, свойствам и
обусловлены многими обстоятельствами, и прежде областям применения (рис. 3).
всего возможностью создания новых материалов с
необходимыми свойствами. ÇÄÜçÖâòàÖ Éêìèèõ
äÖêÄåàóÖëäàï åÄíÖêàÄãéÇ
åÄëòíÄÅõ èêéàáÇéÑëíÇÄ
ÇõëéäéíÖïçéãéÉàóçéâ äÖêÄåàäà Материалы с электрическими функциями. Говоря
об электрических функциях материала, имеют в ви-
Высокотехнологичная керамика – сравнитель- ду в первую очередь проводимость, обусловленную
но новый вид материалов, и поэтому масштабы ее только движением электронов и обнаруживаемую,
производства как по объему, так и по стоимости когда вещество находится в контакте с другими элек-
продукции существенно уступают производству тронными проводниками. В этом смысле все мате-
традиционных металлических и полимерных мате- риалы делятся на проводники, полупроводники и
риалов. Вместе с тем темпы роста ее выпуска (от 15 диэлектрики. Керамика сравнительно редко ис-
до 25% ежегодно) намного превышают соответству- пользуется как проводниковый материал, хотя из-
ющие показатели для стали, алюминия и других ме- вестны разновидности керамики, которые по уров-
таллов. Не менее важно то обстоятельство, что мно- ню электронной проводимости приближаются к
гие виды керамики обеспечивают работу сложных типичным металлам.
технических систем, аппаратов, машин, стоимость
Большое распространение получила пьезокера-
которых во много раз превосходит стоимость кера-
мика, то есть керамика, способная поляризоваться
мических элементов. Например, изготовление маг-
при упругой деформации и, наоборот, деформиро-
нитных головок для накопителей информации ЭВМ
ваться под действием внешнего электрического по-
обеспечило выпуск самих накопителей на сумму в
ля. Пьезокерамические материалы, как правило,
600 раз большую.
представляют собой неорганические диэлектрики с
Объем производства керамических материалов высокой диэлектрической проницаемостью, зави-
во всех странах мира растет необычайно быстрыми сящей от напряженности электрического поля.
темпами. Предполагается, что за грядущие 20 лет Среди них наиболее хорошо известна керамика на
мировой объем производства керамики вырастет в основе системы PbZrO3–PbTiO3 в области составов,
10 раз (!) и превысит 60 млрд долл. в год. В настоя- близких к так называемой морфотропной границе,
щее время основными производителями керамики разделяющей области существования твердых рас-
являются США и Япония (38 и 48% соответствен- творов с ромбоэдрической и тетрагональной струк-
но). США доминируют в области конструкционной турой. Помимо высокой технологичности этой ке-
керамики, предназначенной в первую очередь для рамики ее отличают высокие значения температуры
металлообрабатывающих целей. Япония безраздель- Кюри (300–400°С) и коэффициентов электромеха-
но доминирует в области функциональной керамики нической связи, а также хорошая поляризуемость
(основном компоненте электронных устройств). Та- (до 50 мкКл/см2). Пьезоэлектрические свойства
кая ситуация, судя по прогнозам, сохранится и в цирконата–титаната свинца можно изменять в ши-
ближайшем будущем. Поскольку к керамике отно- роких пределах благодаря модифицирующим до-
сят любые поликристаллические материалы, полу- бавкам ABO3 , где А – висмут или лантан, В – желе-
ченные спеканием неметаллических порошков, то зо, алюминий или хром. Пьезоматериалы нашли
Керамика
Состав Структура Свойства (функции) Область применения
Кислородная Аморфная Электрические Металлообрабатывающая
Бескислородная Композиты Механические промышленность
Кристаллическая Оптические Вычислительная техника
Карбиды
Магнитные Диэлектроника
Нитриды Шпинели
Сульфиды Перовскиты Биологические Энергетика
Фториды Гранаты
Рис. 3. Классификация керамических материалов
56 ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹6, 1998
широкое применение в качестве электромеханичес- ничивание. Такая замена возможна благодаря вы-
ких и электроакустических преобразователей. сокому электрическому сопротивлению керамики
Гидроакустические применения пьезокерамики (примерно на восемь порядков) и, следовательно,
в последнее время удалось существенно расширить, значительному снижению вихревых токов и связан-
перейдя от монолитной керамики к композитам, в ных с ними электромагнитных потерь, поскольку
которых пьезокерамика служит наполнителем по- последние обратно пропорциональны электросо-
лимерной матрицы. Такой переход позволил повы- противлению материала.
сить чувствительность в десятки раз и создать эф- В состав индивидуальных ферритов могут вхо-
фективные системы слежения за движущимися в дить оксиды многих металлов. Еще шире спектр
воде объектами (например, косяками рыб). ферритообразующих элементов, соединения кото-
Пожалуй, наиболее перспективной разновидно- рых образуют с ферритами твердые растворы или
стью керамики с диэлектрическими свойствами яв- вводятся в качестве нерастворимых микрокомпо-
ляются керамические электролиты, то есть керами- нентов, регулирующих процессы ферритообразо-
ческие материалы с высокой ионной подвижностью вания, спекания и рекристаллизации. Ферриты
и соответственно ионной проводимостью. В отли- являются типичными соединениями переменного
чие от классических жидких электролитов проводи- состава, который в общем случае можно выразить
мость многих керамических электролитов унипо- формулой AxBy … FenOm , где А, В, … – любые ферри-
лярна и обусловлена чаще всего разупорядочением тообразующие элементы.
одной из подрешеток кристаллов.
Керамические материалы с оптическими функция-
Керамика широко используется и как полупро- ми. Множество материалов с оптическими функци-
водниковый материал специального назначения. В ями включает оптически прозрачную керамику, ке-
качестве примера рассмотрим терморезисторы и ва- рамику с люминесцентными и электрохромными
ристоры, изменяющие электросопротивление под свойствами, а также светочувствительные керами-
действием соответственно температуры и прило- ческие материалы. Первые сообщения о создании
женного напряжения. Основная область примене- прозрачного керамического материала на основе
ния терморезисторов – термочувствительные дат- оксида алюминия (“лукаллокс”) появились 30 лет
чики, способные изменять электросопротивление назад. В настоящее время известно несколько де-
на несколько порядков при повышении температу- сятков, если не сотен видов прозрачных керамик,
ры на 100°С. Терморезисторы находят широкое создаваемых на основе индивидуальных оксидов,
применение в электронных приборах, системах их соединений друг с другом, а также бескислород-
противопожарного оповещения, дистанционного ных соединений.
измерения и регулирования температуры. Варисто-
ры используют как элементы устройств для защиты Почти одновременно с появлением первых об-
систем переменного тока от импульсных перена- разцов прозрачной керамики исследователи обна-
пряжений, в стабилизаторах напряжений и регуля- ружили, что при давлении паров натрия от 0,4 до
торах токов низкой частоты. 2,5 ГПа наблюдается максимум световой отдачи
Важнейшим для электронной техники керами- (золотисто-желтое излучение). Однако идея созда-
ческим диэлектриком, несомненно, является оксид ния ламп с очень высокой световой отдачей не мог-
алюминия α-Al2O3 , который доминирует на миро- ла быть воплощена в жизнь, так как все известные
вом рынке. Основная область применения алюмок- стекла разрушались парáми натрия при температуре
сидной керамики – подложки интегральных схем. 700°С, обеспечивавшей необходимое их давление.
Они представляют собой тонкие пластины, на кото- Прозрачная керамика дала выход из тупика.
рых собираются микросхемы. В отличие от пласт- Для применения в различных областях техники
масс и фарфора, используемых для тех же целей, перспективной оказалась керамика на основе окси-
алюмоксидная керамика характеризуется уникаль- да иттрия, высокопрозрачная в видимой и инфра-
ным сочетанием высокого электросопротивления и красной областях спектра. Поскольку материалы на
теплопроводности. Другая важная область приме- основе прозрачного оксида иттрия, легированного
нения алюмоксидной керамики – изготовление ионами редкоземельных элементов (тербием, нео-
подложек для корпусов чипов (больших интеграль- димом, эрбием, самарием), по интенсивности и ко-
ных схем). личеству поглощения приближаются к соответству-
Керамические материалы с магнитными функция- ющим монокристаллам, появилась возможность
ми. Среди множества магнитных материалов, при- использовать их для создания оптического кванто-
меняемых в технике, особое место занимают фер- вого генератора. Керамика для лазера выгодно от-
риты, основным компонентом которых является личается от монокристаллов простотой технологии
оксид железа. В промышленности ферриты начали ее получения, а от лазерного стекла значительно бо-
использоваться около полувека назад; они были лее высокими теплопроводностью, термостойкос-
разработаны как альтернатива металлическим маг- тью и твердостью. Большие надежды связывают с
нитам для снижения потерь энергии на перемаг- использованием светочувствительной керамики
íêÖíúüäéÇ û.Ñ. äÖêÄåàäÄ Ç èêéòãéå, çÄëíéüôÖå à ÅìÑìôÖå 57
для создания различных типов преобразователей Конструкционная керамика. Насмотря на то что в
солнечной энергии. настоящее время в общей структуре производства
Керамические материалы с химическими функци- керамических материалов большую часть составля-
ями. Учитывая, что в виде плотной, пористой или ет функциональная керамика, максимальные тем-
порошкообразной керамики могут быть приготов- пы роста прогнозируются для керамических мате-
лены практически любые неорганические вещест- риалов конструкционного назначения. Об этом
ва, естественно ожидать большого многообразия их свидетельствуют результаты анализа оценок специа-
химических свойств и обусловленных этим химиче- листов 100 ведущих фирм Японии, согласно кото-
ских функций. Вместе с тем химическая специфика рому перспективы применения керамических мате-
керамики нередко проявляется в изменении физи- риалов на 70% связаны с их механическими,
ческих свойств. Например, хемосорбция различных тепловыми и химическими свойствами.
газов на поверхности керамики сопровождается Конструкционные керамические материалы
пропорциональным изменением ее электропровод- разделяют на две группы: оксидную керамику
ности, что позволяет определить концентрацию тех (включая силикаты и стеклокерамику) и бескисло-
или иных компонентов газовой смеси. На этом родную (карбиды, нитриды, бориды). Долгое время
принципе основано действие большого числа со- материаловеды не рассматривали керамику как воз-
зданных в последнее время газовых детекторов. можный конструкционный материал. В первую
очередь это было обусловлено основным ее недос-
Другая область применения керамики, основан-
татком – хрупкостью. Действительно, ведь по дру-
ная на ее химической специфике, связана с развити-
гим основным эксплуатационным параметрам (тер-
ем мембранной технологии. Мембраны позволяют
мостойкости, твердости, коррозионной стойкости,
избирательно выделять и концентрировать разнооб-
плотности, доступности и дешевизне сырья) она су-
разные вещества. Еще недавно их изготавливали из
щественно превосходит металлы и сплавы.
нестойких полимеров, которые неспособны проти-
востоять экстремальным температурным и химичес- Повышенная склонность керамики к хрупкому
ким воздействиям. Переход к керамическим мембра- разрушению связана с исключительно низкой по-
нам, которого следует ожидать в недалеком будущем, движностью дефектов, обусловленной прежде всего
позволит значительно расширить области их при- специфическим (ионно-ковалентным) характером
менения с одновременным снижением энергозат- связи в керамических структурах. Поэтому усилия
рат. Очень заманчивой областью применения мемб- исследователей направлены в первую очередь на ус-
ран может стать селективное извлечение диоксида транение таких микроскопических дефектов кера-
серы из отходящих газов химических заводов и теп- мики, которые выступают в роли центров зарожде-
ловых электростанций. Если совместить процессы ния трещин. Один из способов достижения этой
мембранного извлечения диоксида серы с получени- цели состоит в тщательной очистке и очень тонком
ем серной кислоты, то можно создать экологически размоле исходного порошка и плотной его упаковке
чистые и экономически выгодные производства. перед спеканием. Следует отметить, что идея при-
менения тонкого помола порошков для интенси-
Керамические материалы для ядерной энергетики. фикации спекания была выдвинута впервые в Рос-
Развитие атомной энергетики привлекло первосте- сии академиком П.А. Ребиндером еще в 50-х годах.
пенное внимание к материалам, обеспечивающим
нормальное функционирование и защиту ядерных Путем горячего прессования получают наиболее
реакторов различного типа, начиная от традицион- высокопрочные материалы из карбида кремния,
ных, работающих на медленных нейтронах, и кон- однако изделия из них дороже получаемых другими
чая термоядерными. Среди этих материалов видное методами, что обусловлено невозможностью изго-
место занимает специальная керамика. В ядерных товления деталей сложной конфигурации без доро-
энергетических установках керамика используется гостоящей механической обработки алмазным ин-
в качестве теплоизоляции (Al2O3 , SiO2), ядерного струментом.
топлива (UO2 , PuO2), материалов регулирующих уз-
лов (B4C, Sm2O3), замедляющих и отражающих ма- áÄäãûóÖçàÖ
териалов (BeO, ZrO2 , Be2C), материалов нейтрон- Можно ли ожидать в ближайшем будущем появ-
ной защиты (B4C, HfO3 , Sm2O3), электроизоляции в ления принципиально новых керамических матери-
активной зоне (Al2O3 , MgO), оболочек тепловыде- алов? На этот вопрос следует ответить утвердитель-
ляющих элементов (SiC, Si3N4) и т.д. но. Примером служит полученная сравнительно
В термоядерной энергетике керамика широко недавно в Японии сверхпластичная керамика на ос-
используется для тепловой и электрической изоля- нове тетрагональной модификации диоксида цир-
ции первой стенки плазменной камеры (SiC, Si3N4), кония, легированного 3 мол. % оксида иттрия.
ограничения плазмы (SiC, Al2O3 , B4C), для ней- При специфических условиях подготовки сырья
тронной защиты (бланкеты из LiAlO2 , Li2SiO3 , и спекания получается поликристаллический мате-
Li2O), в качестве материала для окон разночастот- риал с размером кристаллитов 0,3 мкм, который спо-
ного нагрева плазмы (Al2O3 ,BeO) и т.д. собен деформироваться, вытягиваясь под действием
58 ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, ‹6, 1998
керамикой с гигантским магнитным сопротивлени-
ем, перед новым поколением конструкционной ке-
рамики, получившей название синэргетической из-
за нелинейного эффекта взаимодействия матрицы
и наполнителя, давшего возможность производить
керамические композиты с рекордно высокой удар-
ной вязкостью. Но не хлебом единым жив человек,
и роль керамики сейчас, как и на заре человеческой
цивилизации, не исчерпывается только прагмати-
ческими целями. В дополнение к конструкционной
и функциональной керамике человека по-прежне-
му интересует художественная керамика, один из
выразительных образцов которой (русская гжель)
показан на рис. 4.
ãàíÖêÄíìêÄ
Рис. 4. Образцы современной художественной
керамики (гжель) 1. Третьяков Ю.Д. Керамика – материал будущего. М.:
Знание, 1987. 48 с.
2. Третьяков Ю.Д., Лепис Х. Химия и технология твер-
внешних нагрузок вдвое по сравнению с первона- дофазных материалов. М.: Изд-во МГУ, 1985. 256 с.
чальной длиной. Характерно, что после такой вы-
3. Шевченко В.Я., Баринов С.М. Техническая керамика.
тяжки керамика имеет прочность, превышающую М.: Наука, 1993. 187 с.
прочность нитрида кремния, считающегося наибо-
4. Ceramics and Society / Ed. R.J. Brook. Faenza:Techna,
лее перспективным конструкционным материалом. 1995. 158 p.
Более того, нитрид и карбид кремния могут дефор-
мироваться без разрушения не более чем на 3%, что 5. Role of Ceramics in a Self-Sustaining Environment / Ed.
R. Pampuch, K. Haberko. Faenza: Techna, 1997. 206 p.
в 40 раз меньше, чем созданный сверхпластичный
материал на основе твердого раствора диоксида
циркония и оксида иттрия. Это создает исключи-
mobilux
dimplex model lee rc
-