素烧瓷器机械强度多少

㈠ 瓷器的制作过程

【瓷器的制作过程简介】
1、练泥：从矿区采取瓷石，经水碓舂细，淘洗，除去杂质，沉淀后制成砖状的泥块。然后再用水调和泥块，去掉渣质，用手搓揉，或用脚踩踏，把泥团中的空气挤压出来，并使泥中的水分均匀。
2、拉坯：将泥团摔掷在辘轳车的转盘中心，随手法的屈伸收放拉制出坯体的大致模样。
印坯：印模的外型是按坯体内弧线旋削，将晾至半干的坯覆放在模种上，均匀按拍坯体外壁，然后脱模。
3、印坯：印模的外型是按坯体内弧线旋削，将晾至半干的坯覆放在模种上，均匀按拍坯体外壁，然后脱模。
4、利坯：将坯覆放于辘轳车的利桶上，转动车盘，用刀旋削，在使坯体厚度适当，表里光洁，这是一道技术要求很高的工序。
5、晒坯：将加工成型的坯摆放在木架上晾晒。
6、刻花：用竹、骨或铁制的刀具在已干或半干的坯体上刻画出花纹。
7、施釉：普通圆口采用蘸釉(将坯浸入釉盆里，当口沿与釉面平齐时立即提出。)或荡釉（将釉浆注入坯内晃动，使上下左右均匀上釉，然后迅速倒掉过剩的釉浆。），琢器（相对"圆器"而言，"圆器"指通过拉坯方法成型的圆形器皿。
8、烧窑：时间过程约一昼夜，温度在1300℃左右。先砌窑门，点火烧窑，燃料是松柴，把桩工技术指导，测看火侯，掌握窑温变化，决定停火时间。
9、彩釉：釉上彩如五彩、粉彩等，是在已烧成瓷的釉面上描绘纹样、填彩，再入红炉以低温烧烘，温度约7000℃--800℃。
10、色彩：瓷器的彩绘与一般绘画不同，因为画工在坯体素胎上施釉和作画时所见的颜料色在经过高温烧制和烘烤后会发生很大变化。看到一件件颜色暗淡、貌不惊人的半成品，经过炉火的烧炼竞会呈现出如此绚丽夺目的色彩。

㈡ 素三彩的明代制品

明代素三彩是在唐宋三彩的基础上发展而来的，只是随着瓷器烧制技术的提高，御厂改用素烧瓷胎代替以往的素烧陶胎。这一变革不仅进一步增大了“素胎”的机械强度，也提高了成品的精美程度，成为明清三彩与唐宋三彩的最大区别。根据这点，又可将素三彩进一步划分为“素三彩陶”与“素三彩瓷”两大类。 景德镇御厂在永乐宣德时期已经开始烧制各种简单的低温复合彩釉瓷，色釉多为两种，通常不叫“素三彩”，而称“绿地酱彩”或“黄地绿彩”等，造型也主要以碗、盘、壶等日用品为主。类似制品直到成化时期依然大量制作。为清晰表现绘画图案，器身基本都使用锥刻纹做分界线。因烧制工艺尚不娴熟，使用三种以上色釉的制品相对较少。
成化素三彩鸭熏是明朝的典型素三彩制品之一，由黄、绿、褐、墨绿、孔雀蓝等多种彩釉组合而成。随后，素三彩瓷在嘉万时期继续制作，只是斗彩、五彩等釉上彩的规模不断扩大，导致素三彩制作相对减少。
御厂还制作过大量的“法花”器，又称“法华”、“珐花”等。该类器物同以上素三彩一样，也是先经过高温烧制成素胎，然后填涂孔雀蓝、黄、绿、紫、白等色釉装饰，再低温烧制。不论从工艺流程还是原材料来看，它们都应归结为素三彩范畴内，只是因为日常生活中人们过于强调其色彩，才称其为“法花”，显得与“素三彩”无直接关系了。

㈢ 假如制备一个透明陶瓷，从选材上有什么要求分析影响透明性的因素，从制备工艺角度如何提高制品的透明性

透明氧化铝陶瓷制品及其制造方法，配方包括氧化铝、烧结剂、塑化剂、润滑剂。工艺包括(1)将氧化铝粉末、烧结剂、塑化剂、润滑剂。按比例配料；
(2)
加热、混合均匀制成热塑瓷料；
(3)
热塑成型；
(4)脱脂素烧；
(5)高温烧结；可以生产形状复杂、尺寸精确、致密透光的高密度多晶透明氧化铝陶瓷制品和彩色透明氧化铝陶瓷制品。
透明陶瓷的机械强度和硬度都很高，能耐受很高的温度，即使在1000度的高温下也不会软化、变形、析晶。电绝缘性能、化学稳定性都很高。光敏型玻璃陶瓷还有一个很有趣的性能，就是它能象照相底片一样感光，由于这种透明陶瓷有这样的感光性能，故又称它为感光玻璃。

㈣ 素烧瓷器的优点

采用素烧方法的目的是增加坯体的机械强力，不易损坏。在正品素烧坯上施釉，不致因浸湿而散裂，可提高正品率、减少废品和次品率。已发现素烧的有河南巩县唐三彩、河北磁县宋金磁州窑低温铅釉陶器、河南禹州宋钧窑、浙江南宋龙泉窑等。

瓷器是由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等烧制而成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。瓷器的成形要通过在窑内经过高温（约1280℃～1400℃）烧制，瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生各种化学变化，是中华文明展示的瑰宝。

介绍：

中国是瓷器的故乡，瓷器是中国劳动人民的一个重要的创造。瓷器的发明是中华民族对世界文明的伟大贡献，在英文中“瓷器（china）”与中国（China）同为一词。

大约在公元前16世纪的商代中期，中国就出现了早期的瓷器。因为其无论在胎体上，还是在釉层的烧制工艺上都尚显粗糙，烧制温度也较低，表现出原始性和过渡性，所以一般称其为“原始瓷”。

㈤ 素烧窑炉与釉烧窑炉有何区别

一、两者特点不同：

1、素烧窑炉的特点：在正品素烧坯上施釉，不致因浸湿而散裂，可提高正品率、减少废品和次品率。

2、釉烧窑炉的特点：一般坯体釉的厚度有0.1厘米，但经过窑火焙烧后，就紧紧附着在瓷胎上，使瓷器致密化、光泽柔和，又不透水和气，给人明亮如镜的感觉。同时可以提高使用强度和化学稳定性，起到防止污染，便于清洗，减小腐蚀等作用。

二、两者的作用不同：

1、素烧窑炉的作用：素烧的作用主要是使坯体内水分挥发、有机物挥发和燃烧、碳酸盐分解，矿物组成和结构初步形成，从而使坯体具有足够的强度，以利于装饰和施釉等加工过程，减少损耗，实现快速烧成，提高产品质量。

2、釉烧窑炉的作用：能增加制品的机械强度、热稳定性和电介强度，还有美化器物、便于拭洗、不被尘土腥秽侵蚀等特点。

三、两者的概述不同：

1、素烧窑炉的概述：素烧是指未施釉的生坯经一定温度热处理，使坯体具有一定机械强度的过程。素烧后的生坯施釉后再烧成则称为釉烧。未经素烧的坯体直接入窑烧成制品称为一次烧成。

2、釉烧窑炉的概述：釉烧时的温度称釉烧温度。釉烧温度一般为950～1050℃。将生坯直接施釉，入窑高温煅烧一次而成制品的方法，称一次烧成。

㈥ 瓷器如何烧制

简单地说陶瓷的工艺过程：首先把瓷土打成泥浆，再把泥浆灌进石膏模具里成型，利用石膏模具可以做出空心造型的也可以做出实心的，即泥坯。有的工厂会把泥坯进行800度左右的快速烧成，即素烧。有的工厂省却这一过程。素烧后的坯体叫素坯。然后在素坯或泥坯上施釉、彩绘，彩绘过的半成品上还得施透明釉。然后再经过高温烧成，这样一个陶瓷成品就被制作出来了。上面所述乃陶瓷厂批量生产过程，也有手工制作的。过程基本一致。

㈦ 哑光素烧是什么意思

指先烧陶瓷生坯的一道工序。
素烧是指未施釉的生坯经一定温度热处理，使坯体具有一定机械强度的过程。素烧后的生坯施釉后再烧成则称为釉烧。未经素烧的坯体直接入窑烧成制品称为一次烧成。
素烧的作用主要是使坯体内水分挥发、有机物挥发和燃烧、碳酸盐分解，矿物组成和结构初步形成，从而使坯体具有足够的强度，以利于装饰和施釉等加工过程，减少损耗，实现快速烧成，提高产品质量。

㈧ 瓷器的密度是多少（不是要计算的物理题）

陶瓷的密度和石头的密度应该是一样的，陶瓷也就是人造石，陶瓷的成分和陶瓷矿石成分基本一样。
石头的密度是2.7/m3

网址 http://cmse.szu.e.cn/jp/lun/5.htm#z51

陶瓷的密度具有特殊的含义。如果我们说铁的密度是7.8Mg/m3，聚丙烯的密度是0.89 Mg/m3，高密度聚乙烯的密度是0.94 Mg/m3，意义是很清楚的。但当我们描述陶瓷的密度时，就必须说明是什么密度。因为陶瓷一般是由微小的颗粒烧结而成的，颗粒之间必然存在孔隙，于是就有了表观体积与真实体积之别，显然，表观体积为真实体积与材料内孔隙体积之和（这里“孔隙”的概念不是指晶格中原子排列的空隙，而是由于球形颗粒堆积时必然留下的孔隙，尺寸在微米或纳米级）。陶瓷的重量除以表观体积就得到表观密度，除以真实体积就得到真实密度。但所谓“真实”密度并不等于理论密度（r），理论密度是计算得到的晶格密度，而真实密度是用某种测定方法得到的不含孔隙的密度。孔隙体积占表观体积的百分数称为孔隙度。如果我们说某一陶瓷的孔隙度为20%，那么其表面密度就应是理论密度的80%。在实际情况中，陶瓷的密度一般低于理论密度的60%。要想提高陶瓷的密度，可采取很多措施。如使用宽分布的颗粒，让小颗粒嵌入大颗粒的缝隙中；或采用机械振动，拍打等手段。即使如此，也很难使陶瓷的表观密度达到理论密度的80%以上。要想进一步提高密度，就不能使用颗粒烧结的方法，必须采用新技术。气相渗滤法、定向氧化法就可以大大降低孔隙度，使表观密度达到95%以上

氧化物是最大的一族陶瓷材料。氧可以与几乎所有金属形成化合物，也可以与许多非金属元素化合。氧化物可分为单氧化物与复氧化物两大类。单氧化物是氧与另一种元素形成的二元化合物，而复氧化物是氧与两种以上元素形成的化合物。单氧化物是按氧原子数与另一种原子数的比例分类的。以字母A代表另一种元素，单氧化物可以有A2O，AO，A3O4，A2O3，AO2，AO3等类型。AO型中比较重要的有氧化镁（MgO）、氧化锌（ZnO）和氧化镍（NiO）；AO2型中较重要的有二氧化硅（SiO2）、二氧化钛(TiO2)和二氧化锆（ZrO2）；A2O3型中最重要的是三氧化二铝（Al2O3）。氧化物体系由图5－15所示。

图5－15氧化物的分类
二氧化钛(TiO2)有三种晶形：低温下稳定的锐钛（anatase）、板钛(brookite)与高温下稳定的金红石(rutile)。锐钛与板钛在400~1000°C的温度范围内会不可逆地转化为金红石。
氧化铝（Al2O3）是在铝钒土(Al2O3·2H2O)的加热过程中制得的。在不断升温的过程中，会产生一系列不同结构的氧化铝，这些结构都是不稳定的，最终都会不可逆地转化为a- Al2O3。a- Al2O3具有六方的刚玉结构，是1200°C以上唯一可用作结构材料与电子材料的稳定形式。另一个稳定结构是g- Al2O3，但只能在催化方面应用。故在本书中Al2O3特指a- Al2O3。由于O-Al键的键能高达400kcal/mol，Al2O3具有突出的物理性质，硬度是氧化物中最高的，而熔点高达2050°C。
硅酸盐是地壳中最丰富的矿物，有正式名称的硅酸盐就有几千种。大多数硅酸盐都不是人工合成的，而是直接取自矿物，用于耐火材料、砖瓦、瓷器和陶器。一般说来，硅酸盐的力学性能低于氧化铝、氧化锆等单氧化物，但在民用领域，各种硅酸盐得到了广泛的应用，也有少数作为工程陶瓷应用。我们只以堇青石和叶蜡石作为此类工程陶瓷的代表加以介绍。
堇青石(Cordierite, 2MgO·2Al2O3·5SiO2)的热胀系数极低，所以有很高的抗热冲击性能。其力学性能也不低，所以被用在发动机过滤器、火花塞、汽轮机换热器的叶轮等热敏感部位。堇青石有两种结构形式，天然存在的形式是四方晶形，人工合成的形式是六方晶形。为保证纯度与加工重复性，工程应用中都使用六方晶形的合成堇青石。
叶蜡石(Pyrophyllite)是一种层状结构的硅酸盐，化学组成为Al2(Si2O5)2(OH)2。它的用途非常广泛。由于价廉易得，不仅可以烧制成各种陶瓷，还可以机械加工，在西方被称为“魔石”。层间作用力主要是范德华力，因此材料较软，易于机械加工。热处理时，在800°C发生脱羟基反应，在1100°C时发生相转变，产生白硅石（SiO2）和铝红柱石(3Al2O3·2SiO2)的双相结构。在脱羟基和相转变过程中尺寸变化仅有2%。
铝红柱石在自然界非常罕见，主要矿藏发现于英国Mull岛，故称为Mullite。其热胀系数低于Al2O3，故具有更好的抗热冲击性，尤其是在1000°C以上的温度。工程上应用的铝红柱石都是人工合成的。最初的合成方法是将Al2O3与SiO2在1600°C下烧结，但强度与韧性都不高。采用新技术合成的新一代铝红柱石，具备了高强度和高韧性，强度达到500MPa，断裂韧性可达到2-4MPa·m1/2。铝红柱石的传统用途是熔炉中的耐火材料。工程化的铝红柱石的用途大大加宽，包括电子元件的基板、保护性涂料、发动机部件和红外透射窗等。
表5－5氧化物陶瓷的性质

性质 氧化铝
铝红柱石
尖晶石
堇青石
氧化铝/氧化锆

化学成分
Al2O3
3Al2O3·2SiO2
MgO·Al2O3
2MgO·2Al2O3
·5SiO2
20.0wt% Al2O3
75.7 wt% ZrO2
4.2 wt% Y2O3

熔点/°C
2015
1830
2135
1470
--

热胀系数/
（10-6/°C）
8.3
4.5-5.3
7.6-8.8
1.4-2.6
9

导热系数/
(W/cm·K)
0.27
0.059
0.15
--
0.035

杨氏模量/
GPa
366
150-270
240-260
139-150
260

挠曲强度/
MPa
550
500
110-245
120-245
2400

5.3.2 碳化物
一般意义上的碳化物可以分为三类：（1）离子碳化物，即碳与I，II，III族金属或镧系金属形成的化合物；（2）共价碳化物，只包括两种：碳化硅（SiC）与碳化硼(B4C)；(3)间隙碳化物，包括许多与过渡元素形成的化合物，如IVa族的钛、锆，Va族的铌、钽，VIa族的铬、钼、钨，以及VIII族的铁、钴、镍等。从工程的角度看，离子碳化物可以不必考虑。因为它们在空气中极不稳定，还容易与潮分作用分解为烃类。间隙碳化物虽然数量众多，但目前有工程价值只有碳化钨与碳化钛两种。主要碳化物的性能见表5－6。

5.3.2.1 碳化硼
在工业上碳化硼不单独使用，而是以与石墨的复合材料的形式使用。碳化硼是通过氧化硼与碳在熔炉中作用生成。这种共价的陶瓷很难制成100%密度的制品，所以常用石墨粉与碳化硼混合使用，形成两者的复合材料。石墨的加入降低了碳化硼的使用性能，但目前还找不到更好的助剂。工业上的碳化硼制品一般用热压法成型，少数制品先进行烧结，再进行均匀热压。热压条件为2100°C，35MPa，30min。典型的烧结条件为2200-2250°C，30min，压力只需10Pa左右。烧结后的均匀热压条件为2000°C，200MPa和120min。热压只能加工简单形状的制品，如管、板、轴向对称的喷管等。复杂形状的制品必须先经过烧结。碳化硼能够捕捉热中子，同时释放出低能粒子。5B10原子吸收中子后的蜕变并不放出高能射线：
5B10 + 0n1 ® 3Li7 + 2He4
故其主要用途是中子吸收剂和屏蔽材料。

5.3.2.2 碳化硅
碳化硅有上百种结构，最简单的一种具有金刚石结构，每隔一个碳原子被硅取代一个。这种立方结构被称为b体，其它的六方和菱形结构合称为a体。碳化硅粉末用Acheson法生产。将电流通过SiO2与焦炭的混合物。当混合物温度升到2200°C左右时，焦炭会与SiO2作用生成SiC与CO。根据反应时间与温度的不同，还原产物可能是细粉末，也可能是团块。结团的产物则必须粉碎后使用，较细的级分可以用来烧结，较粗的级分直接用作磨料。
根据不同的用途，碳化硅可用三种方法加工。（1）将碳化硅粉末与第二相材料如树脂、金属、氮化硅、粘土等混合，然后根据第二相材料进行处理，将碳化硅粘结起来。（2）将碳化硅粉末与纯碳粉或纯硅粉混合，制成型坯。让碳与硅蒸汽反应形成碳化硅，新形成的碳化硅会将原有的碳化硅融合起来，这一过程称为自融合。如果让硅粉与氮气作用生成氮化硅，也可将碳化硅融合起来。这两种加工技术都称为反应融合。（3）用碳化硼作助剂，烧结碳化硅制品。这种方法可得到高密度的制品。以上三种方法各有优缺点。第二相融合法多用于烧蚀与耐火材料。第二材料的性质限制了材料的应用。自融合碳化硅中常含有残留的硅粉，在温度高于1400°C时会熔融流出。用火焰或真空处理可除去这些游离硅。自融合时如果使用过量的碳就会避免硅的残留。自融合碳化硅比烧结产物抗氧化能力强。烧结碳化硅只能在非氧化场合使用。由于产物中含硼与游离碳，抗氧化能力较差。
碳化硅的膜、涂层与渗透加工产物不是用碳化硅粉末制造的，而是用化学气相沉积（CVD）或化学气相渗透（CVI）法制造的。
表5－6 碳化物的性能

碳化物 密度/
Mg/m3
熔点/
°C
韧性/
（MPa·m1/2）
模量/
GPa
拉伸强度/
MPa
导热系数/
W/m·K
硬度/
kg/mm2

B4C
2.51
2450

445
155
28
2900-3100

SiC
3.1
2972
3.0
410
300
83.6
2800

TiC
4.94
3017

2500

ZrC
6.56
3532

WC
15.7
2800

2050-2150

TaC
14.5
3800

1750

5.3.3 氮化物
与金属相比，氮化物陶瓷的主要优势是耐高温性能，在1000°C以上仍能保持高强度；以及抗氧化与抗腐蚀性能。
氮化物家族中最主要的成员是氮化硅。氮化硅的粉末通过硅粉与氮气在1250-1400°C的温度下反应制得。氮化硅在陶瓷材料中的优势是抗热冲击性能，其导热系数几乎为Al2O3·TiC的两倍，热胀系数却只有Al2O3的一半，是制造陶瓷发动机的有力竞争材料。使用氮化硅的主要问题是烧结比较困难。纯氮化硅在高温下不能发生有效的体积扩散，即粒子之间很难互相粘合在一起。欲得到密实的氮化硅材料，必须使用烧结助剂。氮化硅的性能，尤其是高温性能，主要取决于烧结助剂。氮化硅最有效的烧结助剂是Al2O3、氮化铝（AlN）与二氧化硅。氮化硅材料基本上都是氮化硅与其它材料的合金，而不用纯粹的氮化硅。氮化硅材料可以用许多不同的方法加工，根据加工方法的不同分为以下几类：反应融合氮化硅、热压氮化硅、烧结（无压）氮化硅、烧结反应融合氮化硅、均匀热压氮化硅等。不同加工方法的氮化硅性能不同，见表5－7。
表5－7不同方法加工的氮化硅的性能

反应融合
热压
无压烧结
反应烧结
均匀热压

杨氏模量/GPa
120-250
310-330
260-320
280-300
310-330

挠曲强度/MPa
150-350
450-1000
600-1200
500-800
600-1200

断裂韧性/
(MPa·m1/2）
1.5-2.8
4.2-7.0
5.0-8.5
5.0-5.5
4.2-7.0

相对密度/%
77-88
99-100
95-99
93-99
99-100

热胀系数/（10-6/K）
3.0
3.2-3.3
2.8-3.5
3.0-3.5
3.0-3.5

导热系数/（W/m·°C）
1.4-3
5-10
4-5
--
22

由于在氮化硅的烧结过程中要加入Al2O3、AlN或SiO2等助剂，铝原子可能取代部分硅原子的位置，氧原子可能取代部分氮原子的位置，这样的结合体就形成了一类特殊的陶瓷—硅铝氧氮陶瓷。这种陶瓷具有Si6-zAlzOzN8-z的通式，晶格与b-Si6N8相似。这种氮化物的烧结要容易得多，但烧结过程中会有部分玻璃相形成。玻璃相限制了高温下的使用，但在较低温度下的优异性能仍使此类陶瓷有广泛的应用。
氧氮化硅从氮化硅和二氧化硅的混合物中合成。在Al2O3存在的情况下，具有一定的固体溶解性。可以用无压或压力烧结加工。氧氮化硅的性能略低于氮化硅，但由于其杨氏模量较低，热胀系数较高，在热机械方面有应用的潜力。
氮化铝具有较高的导热系数，在微电子工业中用作绝缘基板。用氮化铝粉末与密化助剂和CaO或Y2O3在1650-1800°C下在氮气氛中烧结而成。用Y2O3作烧结助剂时，会有钇铝化合物在颗粒边界形成。氮化铝的导热系数随Y2O3的含量迅速增加。这是由于当Y2O3含量很低时（<0.8wt%），钇铝化合物会在氮化铝颗粒外形成一层连续的外壳，阻止了氮化铝（导热系数50-90W/m·K）颗粒间的热传导。当钇的含量增加时，钇铝全结成较大的瘤（可达15m），氮化铝颗粒之间能够直接接触。钇含量达到 4.2wt%时，导热系数可达160W/m·K。氮化铝的机械性能不高，且在800°C以上发生氧化，所以不能作为结构材料使用。
氮化硼的电子结构与碳相似，晶体有两种变体，一种类似于石墨（六方），一种类似于金刚石（立方）。六方氮化硼较软，具有片层结构，可以热压成型。材料具有各向异性，因为层片垂直于压力方向取向，不同方向上的导热系数与导电率大不相同。可以用化学沉积法制造坩埚一类薄壁制品。立方氮化硼的密度和硬度要高得多，用六方氮化硼在高温高压下制得，类似人造金刚石的制法。可用作磨料或切削刀具。
氮化硅基体的复合材料主要用碳化硅晶须和碎片增强，目的是提高韧性和高温强度。由于碳化硅晶须的存在，阻碍了氮化硅基体的收缩，使无压烧结更为困难。因此，氮化硅复合材料只能用热压法才能得到致密的产品。在从烧结温度冷却时，由于基体与晶须的热胀系数不匹配，材料内会产生应力。碳化硅为4.4´10-6/K，而氮化硅为3.2´10-6/K。这样，纤维会处于张力状态而基体处于压缩状态。因此使基体开裂的应力就应更高。在径向上，晶须会收缩而减弱与基体的结合，这样会使裂缝偏移并会使晶须容易拔出，也造成增韧。虽然碳化硅晶须的加入使强度略有降低，但有显著的增韧作用，报道的最高断裂韧性为10MPa·m1/2。上述各类氮化物的性能见表5－8。
表5－8氮化物陶瓷的性能

硅铝氧氮
氧氮化硅
（Si2N2O）
氮化铝
（AlN）
六方氮化硼
(平行于晶片)
六方氮化硼
(垂直于晶片)
立方氮化硼

杨氏模量/GPa
300
275-280
260-350
100
20
150

挠曲强度/MPa
750-950
450-480
235-370
低
低
高

理论密度/%

2.90
3.20
2.27
2.27
3.48

热胀系数/
(10-6/K）
3.0-3.7
4.3
4.4-5.7
2-6
1-2
--

导热系数/（W/m·K）
15-22
8-10
50-170
20
33
--

5.3.5金属陶瓷
顾名思义，金属陶瓷是金属与陶瓷的结合体，实际上是一种复合材料。其分散相是陶瓷颗粒，多为碳化物，如碳化钛、碳化钨等。基体是一种金属或几种金属的混合物，如镍、钴、铬、钼等。实际上金属仅起到粘合剂的作用，将坚硬的陶瓷粒子粘合在一起。金属陶瓷家族中最著名的成员是钴粘合的碳化钨。

图5-16金属陶瓷的制备过程
碳化钨/钴的起点原料是钨的粉末，通过碳化将钨粉转化为碳化钨。然后将碳化钨粉末与钴一起球磨，一方面减小碳化钨的粒度，一方面将钴涂到陶瓷表面。涂饰好的粉末按粒度分级，取所需粒度压成型坯。型坯在真空下或氢气氛中烧结成型。所谓烧结不过是将金属熔融，把陶瓷粒子彻底“焊”在一起。图5-16是金属陶瓷的一般制备流程。
陶瓷金属比任何工具钢都硬，耐磨性能极佳。可作切削工具，可作任何软、硬表面的磨擦件。如果单纯使用陶瓷，因为其脆性，不能用作切削工具、模具或振动强烈的机器部件。而金属陶瓷中的金属提供了韧性，陶瓷提供了硬度与强度，这种复合产生了性能上的协同效应。
金属陶瓷有下列共同的特点：

模量比钢高（413-620GPa）。
密度高于钢。
压缩强度高于大多数工程材料。
硬度高于任何钢与其它合金。
拉伸强度与合金钢相当（1380MPa）。
表5-9 各种规格的金属陶瓷

用途 代码
等级
成分
硬度
(RA)
侧向断裂强度
(MPa)

WC
TiC
TaC
Co

加工属铸铁，有色金属与非金材料
C-1
粗加工
94
-
-
6
91
2000

C-2
通用加工e
92
-
2
6
92
1550

C-3
细加工
92
-
4
4
92
1520

C-4
精加工

96
-
4
93
1400

加工碳钢，合金钢与工具钢
C-5
粗加工
75
8
7
10
91
1870

C-6
通用加工
79
8
4
9
92
1650

C-7
细加工
70
12
12
6
92
1750

C-8
精加工
77
15
3
5
93
1180

耐磨件
C-9
无振动
94
-
-
6
92
1520

C-10
轻振动
92
-
-
8
91
2000

C-11
强振动
85
-
-
15
89
2200

抗冲击件
C-12
轻度
88
-
-
12
88
2500

C-13
中度
80
-
-
20
86
2600

C-14
重度
75
-
-
15
85
2750

目前市场上已有多种规格的金属陶瓷，其碳化物的种类、含量、粒度不同，金属粘合剂的种类与含量不同。表5-9列出了各种规格的成分、性能与用途。由于碳化钽比碳化钨还硬，含碳化钽的金属陶瓷更为耐磨。金属含量越低，陶瓷粒度越细（<1mm），耐磨性能越好。所有金属陶瓷都具有室内耐腐蚀性，含有镍和铬的金属陶瓷可耐化学环境的腐蚀。表中侧向断裂强度一项是机械强度的度量，该项强度越高，冲击强度越高。但作为陶瓷，抗冲击性能毕竟是有限的，比任何金属都要低。作为最坚硬的材料之一，金属陶瓷的加工性能很差，不能车，不能锯，甚至不能钻孔，只能进行电火花加工。如果同一个部件需要两件以上，最经济的办法就是加工一个烧结模具。把加工的问题放到烧结以前解决。限制金属陶瓷应用的最大障碍是价格问题。1996年价格为$44/kg。这个价格是普通工具钢的5倍。但要考虑到作为耐磨部件和切削工具，金属陶瓷的寿命是工具钢的50倍，这个价格就应该不成为问题了。