埃尔派知识课堂：金属陶瓷的分类和应用有哪些

根据金属陶瓷中主要非金属相的种类可分为五种类型：氧化物基、硼化物基、碳化物基、碳氮化物基和含有石墨或金刚石状碳的金属陶瓷。

氧化物基金属陶瓷

氧化铝基金属陶瓷可用作切削工具，适用于高速切削。用铬作金属组分的氧化铝基金属陶瓷机械强度高，用铁作金属组分的氧化铝基金属陶瓷硬度高、耐磨、耐腐蚀、热稳定性高。

二氧化锆基金属陶瓷是一种能用金属粘结的陶瓷，可以制成耐火材料。用5%～10%原子浓度的钛粘结的二氧化锆基金属陶瓷可以制成适用于制造稀有和活性金属的坩埚材料。

用钨作粘结金属的氧化铍基金属陶瓷热抗热震性较好，由钨或钼作粘结金属的二氧化钍基金属陶瓷可制成用于电子工业的产品。由铝、不锈钢或钨粘结的可裂变的二氧化铀金属陶瓷可用作为核反应堆堆芯的燃料元件。

硼化物基金属陶瓷

二硼化钛陶瓷具有高温硬度极高、弹性模量高、抗氧化性高、密度和电阻率低、与金属的粘着性和摩擦系数低、热传导性好、化学稳定性好等优点。

用质量分数0.02～0.05的硼粘结的硼化锆基金属陶瓷可以在极高温度下使用，用质量分数0.15的碳化硅和硼化锆反应可进一步增强硼化锆的抗氧化性。

碳化物基金属陶瓷

碳化钨基金属陶瓷是碳化物基金属陶瓷中研究最多、应用最广的一类金属陶瓷，纳米碳化钨-钴基金属陶瓷能够保证材料的高机械性能。

由于碳化钛陶瓷的熔点高于碳化钨，抗氧化性远优于碳化钨，而密度只有碳化钨的1/3，且耐磨性好，因此常用来代替纳米碳化钨-钴基金属陶瓷用于切削刀具工业。

以碳化铬为主要组分，用镍、镍铬合金或镍钨合金作粘结金属的金属陶瓷密度低、热膨胀系数低、高温抗氧化性好、耐磨、耐腐蚀，在工具和化学工业中得到了广泛应用。

碳氮化物基金属陶瓷

钛（碳，氮）基金属陶瓷硬度高、强高度、耐高温和耐磨性能好、韧性良好、密度小、导热率高。钛（碳，氮）基金属陶瓷可制成各种微型可转位刀片，用于精镗孔和精孔加工以及“以车代磨”等加工领域。

含石墨或金刚石状碳的金属陶瓷

石墨-金属组合物材料可用于制造电动机和发动机的金属电刷、较低摩擦速度和低接触压力下的滑动触头、制动器衬面和离合器衬片，在金属基体内加入金刚石组成的金属陶瓷可制造研磨、抛光、锯开、切割、修整和整形工具。

金属陶瓷作为先进的高温复合材料，其兼顾了金属的高韧性、可塑性和陶瓷的高熔点、耐腐蚀、耐磨损等特性，在航空航天、温度测量、核能及加工制造等领域中拥有广阔的应用前景。