第一節(jié) 金屬陶瓷產(chǎn)品定義及基本屬性

一、產(chǎn)品定義、性能

1、產(chǎn)品定義

金屬陶瓷是由陶瓷和粘接金屬組成的非均質(zhì)的復(fù)合材料。為了使陶瓷既可以耐高溫又不容易破碎，人們在制作陶瓷的粘土里加了些金屬粉，因此制成了金屬陶瓷。

2、產(chǎn)品分類

根據(jù)各組成相所占百分比不同，金屬陶瓷分為以陶瓷為基質(zhì)和以金屬為基質(zhì)兩類。

1）陶瓷基金屬陶瓷主要有：

氧化物基金屬陶瓷。以氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈹?shù)葹榛w，與金屬鎢、鉻或鈷復(fù)合而成，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可用作導(dǎo)彈噴管襯套、熔煉金屬的坩堝和金屬切削刀具。

碳化物基金屬陶瓷。以碳化鈦、碳化硅、碳化鎢等為基體，與金屬鈷、鎳、鉻、鎢、鉬等金屬復(fù)合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高溫等特點(diǎn)，用于制造切削刀具、高溫軸承、密封環(huán)、撿絲模套及透平葉片。

氮化物基金屬陶瓷。以氮化鈦、氮化硼、氮化硅和氮化鉭為基體，具有超硬性、抗熱振性和良好的高溫蠕變性，應(yīng)用較少。

2）金屬基金屬陶瓷是在金屬基體中加入氧化物細(xì)粉制得，又稱彌散增強(qiáng)材料。

主要有燒結(jié)鋁(鋁-氧化鋁)、燒結(jié)鈹（鈹-氧化鈹）、TD鎳（鎳-氧化釷）等。燒結(jié)鋁中的氧化鋁含量約5％～15％，與合金鋁比，其高溫強(qiáng)度高、密度小、易加工、耐腐蝕、導(dǎo)熱性好。常用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、化工機(jī)械零件等。

3、產(chǎn)品性能

金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，它密度小、硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而脆裂。另外，在金屬表面涂一層氣密性好、熔點(diǎn)高、傳熱性能很差的陶瓷涂層，也能防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕。金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導(dǎo)熱性和良好的熱穩(wěn)定性，又具有陶瓷的耐高溫、耐腐蝕和耐磨損等特性。

二、產(chǎn)品所屬 行業(yè) 界定

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局國民經(jīng)濟(jì) 行業(yè) 分類目錄規(guī)定，金屬陶瓷屬于陶瓷制品制造中特種陶瓷制品制造 行業(yè) 。

陶瓷制品制造——指專為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域的各種特定用途和要求，采用特殊生產(chǎn)工藝制造陶瓷制品的生產(chǎn)活動(dòng)。

近年來，為了改善陶瓷的脆性，在陶瓷基體中添加了金屬，如氧化物基金屬陶瓷，碳化物基金屬陶瓷，硼化物基金屬陶瓷等，是現(xiàn)代陶瓷中的重要品種之一，是陶瓷家族中最年輕但卻是最有發(fā)展前途的一個(gè)分支。

第二節(jié)金屬陶瓷產(chǎn)品應(yīng)用概況

一、產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域

1、航空工業(yè)

金屬陶瓷廣泛地應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、超音速飛機(jī)的外殼、燃燒室的火焰噴口等地方。

2、化工機(jī)械

金屬陶瓷是以TiC（陶瓷）為基體，添加TiN、或TiCN等為主要成份，通過添加異種碳化物使其抗彎強(qiáng)度達(dá)到硬質(zhì)合金的水平。金屬陶瓷作為精加工刀具材料，廣泛用于鋼的高速加工、鑄鐵的精加工等。

二、產(chǎn)品應(yīng)用成熟度 分析

金屬陶瓷是一種適用于精加工的刀具材料，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。金屬陶瓷主要應(yīng)用于諸如低碳鋼等軟鋼加工，長比屑，而已趨于研制組合刀刃用來加工鑄鐵與不銹鋼。我國金屬陶瓷具有一定的應(yīng)用成熟度。

近年來，為了增加金屬陶瓷材料的韌性，很多學(xué)者都進(jìn)行了相關(guān)的 研究 ，并取得了一定的成效，從而使金屬陶瓷刀具的應(yīng)用前景更加廣闊。在航空工業(yè)中，金屬陶瓷刀具可用于調(diào)質(zhì)鋼件的加工，若刀具表面有TiAlN涂層，也可用于加工高溫合金零件。

第三節(jié) 金屬陶瓷產(chǎn)品發(fā)展歷程

金屬陶瓷長期以來給人們的印象是容易造成突發(fā)、不可預(yù)測的刀片故障，正因?yàn)槿绱?，推廣應(yīng)用不太順利。供應(yīng)商的廣告宣傳經(jīng)常是前后矛盾，一部分說明只能適用于精車削加工，另一部分又說明用途廣泛，可以適用半精加工。而且，金屬陶瓷刀具廣泛應(yīng)用于銑削加工——較為成功地適用于硬質(zhì)工件材料加工。這樣看來，各種全屬陶瓷刀具應(yīng)用的加工領(lǐng)域的劃分沒有明確的界限。

造成這種概念性模糊的一個(gè)直接性原因就是金屬陶瓷在刀具材料 行業(yè) 中應(yīng)用的迅猛發(fā)展。金屬陶瓷的產(chǎn)生歷史幾乎與碳化鎢/鈷硬質(zhì)合金一樣長久。它是一種含鈦的硬質(zhì)合金。20世紀(jì)30年代中，研制出的第一種金屬陶瓷(Ti/Ni）具有易脆性，抗塑性變形能力卻極差。在40年代與50年代中，WC/Co硬質(zhì)合金得到充分發(fā)展，在性能改進(jìn)方面邁進(jìn)了一大步。在試湊法中加入其他元素成分，同時(shí)通過改進(jìn)燒結(jié)工藝，硬質(zhì)合金的性能改善明顯。

日本在70年代較早地使用金屬陶瓷，并開始進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用開發(fā)，包括在其中加入更多種數(shù)量的硬質(zhì)元素成分。金屬陶瓷迅速發(fā)展，銷售量約占整個(gè)日本硬金屬的1/3，主要原因包括機(jī)械加工清潔方法的發(fā)展，采用較小的切削參數(shù)，選擇合適的刀具路徑，以及使用更容易獲取的原材料(鈦與鎳)替代傳統(tǒng)的原材料成分(鎢與鈷)，甚至加入增強(qiáng)金屬陶瓷其他性能的成分，改善了刀片抗塑性變形的能力。

80年代中，日本作為金屬陶瓷制造的火車頭，對(duì)其他國家的制造業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響。眾多制造商開始 研究 金屬陶瓷牌號(hào)的更廣泛用途可能是取得市場先機(jī)的因素之一。金屬陶瓷增長與開發(fā)的需求推動(dòng)了許多新型的具有較小晶粒的更加可靠的材料牌號(hào)的產(chǎn)生。90年代，金屬成分更加復(fù)雜，加入成分量更大，從而研制出平衡性更好的耐磨刀具。

過去10年的發(fā)展主要包括材料成分與工藝技術(shù)兩個(gè)方面，直接結(jié)果是諸如CT5015與涂層GC1525等新牌號(hào)材料的韌性大大增強(qiáng)。韌性是金屬陶瓷推廣應(yīng)用的最主要的障礙，自從第一個(gè)刀片產(chǎn)生以后，人們就一直致力于韌性的提高。目前，加工包含間歇加工，要求生產(chǎn)安全性更高，隨著工件材料與機(jī)床刀具技術(shù)的改進(jìn)，對(duì)于精車削的要求也隨之提高。正是在起種環(huán)境下，金屬陶瓷牌號(hào)的種類越來越多。

免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場 研究 觀點(diǎn)，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問題，敬請來電垂詢：4008099707。特此說明。