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ZrC

碳化锆
陶瓷与玻璃非氧化物结构陶瓷非氧化物结构陶瓷(碳化物 / 氮化物 / 硼化物)
数据完整度
71

碳化锆。碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构。陶瓷强度按弯曲试验测定,是威布尔分布统计量,同批不同试样可差 30%。

典型用途
耐磨件、密封件、切削工具、高温结构件
英文名
Zirconium Carbide

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

陶瓷强度为弯曲试验统计值,需与威布尔模量一并看;带 ≥ / ≤ 的是标准保证值
抗弯强度
300MPaC
抗压强度
2800MPaC
弹性模量 E
400GPaC
断裂韧性 KIC
3MPa·m^0.5C
开口气孔率
1%C
密度 ρ
6.73g/cm³C

热处理状态与交货状态

SIN热压烧结态默认
工艺
热压烧结
说明
陶瓷的性能强烈依赖烧结工艺与致密度,此处对应标准工艺试样

力学性能

弹性模量 E400GPa
20℃
400GPa典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
泊松比 ν0.19
20℃
0.19典型值C不建议用于设计ASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
硬度2400HV
20℃
2400HV典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
断裂韧性 KIC3MPa·m^0.5
20℃
3MPa·m^0.5典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
抗压强度2800MPa
20℃
2800MPa典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
威布尔模量 m12
20℃
12典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
弯曲强度300MPa
20℃
300MPa典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值

物理性能

密度 ρ6.73g/cm³
20℃
6.73g/cm³典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
开口气孔率1%
20℃
1%典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值

热性能

导热系数 k20W/(m·K)
20℃
20W/(m·K)典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
比热容 cp350J/(kg·K)
20℃
350J/(kg·K)典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值
线膨胀系数 α6.7×10⁻⁶/K
20~1000℃
6.7×10⁻⁶/K典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值

电性能

电阻率 ρe100μΩ·cm
20℃
100μΩ·cm典型值CASM-CERAM#HB
碳化锆熔点 3540℃、中子吸收截面小,用于核燃料包覆层与超高温结构
碳化锆 烧结态典型值

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 7 项工艺适用4受限1不宜2
热等静压(HIP)烧结与固结适用
工艺参数
1200~2000℃、100~200 MPa 氩气/氮气
预期效果
闭合残余孔隙,强度与威布尔模量显著提高
限制
★ 只有开口气孔已闭合的件才值得 HIP;成本高,一般只用于承力件与医疗植入件
置信
D
常压烧结烧结与固结适用
工艺参数
常压烧结 1400~1800℃(Al₂O₃ 1600℃、Si₃N₄ 1750℃ 氮气气氛)
预期效果
粉末致密化成陶瓷体,致密度决定强度与导热
限制
★ 烧结温度窗口窄(±20℃),欠烧孔隙多、过烧晶粒粗大,两者都降强度
置信
D
退火热处理受限
工艺参数
去应力退火 800~1200℃,缓慢升温降温
预期效果
消除加工应力
限制
★ 结构陶瓷一般不靠退火改善性能,升降温过快会热震开裂
置信
D
电弧焊连接不宜
限制
★ 陶瓷不能电弧焊(无导电熔池、热震即裂),只能钎焊、扩散焊或机械连接
置信
D
金刚石磨削切削加工适用
工艺参数
金刚石砂轮、湿磨、小切深
预期效果
陶瓷唯一的常规精加工手段
限制
★ 磨削易产生微裂纹,磨后强度低于原始试样;承力面须留足够余量并抛光
置信
D
激光划片切削加工适用
工艺参数
紫外/皮秒激光或超声切割,切缝 20~100 μm
预期效果
精密切割与打孔,热影响区小
限制
★ 激光切割边缘会有重铸层与微裂纹,承力件需后续磨边
置信
D
切削加工切削加工不宜
工艺参数
仅可超声、激光或水刀切割
预期效果
常规车铣会崩边、掉块
限制
★ 陶瓷不能车铣钻,设计阶段就必须按近净成形考虑
置信
D
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
ZrC 碳化锆 — 性能、成分与工艺 · EngMatData