[科普中国]-陶瓷合金

简介

陶瓷合金是由碳化硅丝组成的，碳化硅丝的间隙也充填有硅，从而使这种材料具有一定的韧性和能弯曲的特性，并且能像金属那样在高温下具有延展性。碳化硅的这种复合材料可以浇注成各种部件，这些部件在冷凝过程中几乎不发生收缩，因此可以一次成型，不需要付出一般陶瓷加工的高昂代价1。

用陶瓷合金制作先进刀具陶瓷合金是由陶瓷与低熔点金属结合剂组成。碳化钨具有良好的耐磨性，但切削钢材时易受化学腐蚀而产生月牙洼。碳化钛有良好的抗月牙洼性能，但耐磨性与弹性模数很低，可以高速切削钢材，但切削量不大。镀碳化钛的钛基硬质合金兼有碳化钛与硬质合金的优点，一旦很薄的表面镀层磨掉，切削效率明显降低。而钦基陶瓷合金具有细晶粒结构，因而改善了抗月牙洼性能与耐磨性能，其切削性能明显优于普通无氮的碳化钛基硬质刀具。在钢芯上镀以环形细晶氮化钛层，细晶拉弥散于钢芯内，可用做立铣刀2。

牙科陶瓷合金应用研究现状牙科陶瓷合金(dental ceramic alloys,DCA)，又称为陶瓷金属合金(ceramometalalloys)或金属陶瓷合金(m et al cer am is al-logs)，用于制作瓷熔附金属(PFM)修复体的金属底层(metal substrate)。PFM修复体是临床上修复牙体、牙列缺损最常采用的一类修复体，它兼有金属强度高、坚固耐用、边缘密合性好和瓷色泽美观、耐蚀性好、自洁作用强等优点深受牙科医生和患者的欢迎，在发达国家应用十分普遍。1993年仅在英格兰和威尔士就为病人制作了160万个单位PFM牙冠，费用达13600万英镑。随着我国国民经济发展、人民消费水平和保健意识的提高，PFM冠桥用量逐年增加，而我国牙科临床上应用的DCA主要依赖进口，价格高昂，每公斤镍铬陶瓷合金约2000-4000元人民币，每克金合金、艳银合金约200-500元人民币。DCA属于高附加值产品，我国牙科市场应用量逐年递增，发展前景广阔，牙科专家和金属学专家密切协作，联合攻关是发展我国牙科陶瓷合金的可靠途径2。

陶瓷合金浸蚀特性由于陶瓷合金具有高硬度、强度、刚度、耐磨性、耐高温及耐蚀性等优良组合性质，因此，陶瓷合金广泛用于切削工具(加工钢铁用车刀、刨刀、锁刀和铣刀)、拉拔模、冲模、增锅和核反应堆材料。以WC为基和钻为粘结剂的陶瓷合金具有很好耐磨性和高强度的组合性质而得到广泛应用，但微量钨和钻的陶瓷合金在腐蚀介质中耐蚀性和耐高温性低劣从而限制了它的应用。人们还广泛应用以TiC和Cr3C2基体，Ni和Mo，合金为粘结剂的陶瓷合金。陶瓷材料浸蚀率取决于磨粒对陶瓷材料撞击时磨粒尺寸、硬度和韧性。 WC-Co，和TiC为基陶瓷的浸蚀性与陶瓷的韧性和脆性的组合方式有关，显然以脆性方式为主。研究陶瓷合金浸蚀特性，广泛探讨从塑性为主到断裂为主浸蚀特性。为了探讨磨粒对陶瓷浸蚀方式和浸蚀机理，在简便的圆盘加速器上用多普勒风速计系统研究若干种组合的磨粒墙材料和磨粒以若干种速度撞击陶瓷材料3。