知識(shí)點(diǎn)名稱：氧化錫陶瓷

關(guān)鍵詞：二氧化錫,氧化錫,SnO2,tin oxide ceramics

相關(guān)概念和介紹：

以氧化錫為主要成分的陶瓷。抗折強(qiáng)度80MPa。線膨脹系數(shù)(4.5～5)×10-6/℃。主晶相為錫石，晶粒尺寸5～20μm。氧化錫含量在93%以上，其余為鋅、鉍、銻、銅等氧化物燒結(jié)促進(jìn)劑和導(dǎo)電改性劑，有時(shí)還添加氧化釔作為晶體控制劑（防止晶粒異常長(zhǎng)大）。密度6.0～6.5g/cm3。耐壓強(qiáng)度400MPa。高溫下耐玻璃熔鹽和有色金屬熔體侵蝕性能優(yōu)良，耐溫度驟變性能良好，導(dǎo)電性能好。氧化錫原料經(jīng)配料和一般陶瓷工藝處理后，坯體在1500～1550℃氧化氣氛下燒結(jié)而成。用作玻璃電熔電極、熔制玻璃的坩堝等。

二氧化錫是n型半導(dǎo)體，呈白色細(xì)分散的粉末，是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電材料，在氣敏件、液晶顯示、光探測(cè)器、太陽(yáng)能電池、光催化、電催化、保護(hù)涂層等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，也是第一個(gè)投入商用的透明導(dǎo)電材料，工業(yè)上為提高其導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，常進(jìn)行摻雜使用，例如摻雜有Sb，V和Ni等元素能使導(dǎo)電性劇烈增加。以二氧化錫為基質(zhì)的陶瓷材料，不僅具有良好的導(dǎo)電性和高密度，而且具有耐高溫、高溫荷重軟化點(diǎn)和優(yōu)良的抗腐蝕性，因此可以作為高溫加熱的電極材料如坩堝、熱電偶保護(hù)套和化工設(shè)備的襯里等。

SnO2陶瓷的熱膨脹系數(shù)?。檠趸X陶瓷的1/2），導(dǎo)熱系數(shù)高，熱穩(wěn)定性比氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷都高。SnO2陶瓷在1400℃下?lián)]發(fā)率較低，在1500℃以上揮發(fā)強(qiáng)烈，因此，SnO2陶瓷只能在氧氣氛中于1500℃以下使用。純SnO2陶瓷常溫比電阻是1010~1011Ω·㎝。但添加二價(jià)或三價(jià)金屬氧化物后，會(huì)降低其比電阻。例如加入Sb2O3和CuO后，SnO2的比電阻降低7~8個(gè)數(shù)量級(jí)。SnO2陶瓷抵抗玻璃液的侵蝕能力強(qiáng)。在1200℃時(shí)，SnO2陶瓷電極對(duì)鈣玻璃耐侵蝕能力比電熔剛玉高1~2倍。在1500℃時(shí)耐堿侵蝕能力比電熔剛玉高4倍。它還耐鉛玻璃、砷玻璃、鐵玻璃、銅玻璃的侵蝕。

制備方法：

氧化錫陶瓷通常采用SnO2來(lái)制得，且SnO2含量約為96%~98%，制備坯料時(shí)，必須加入一些添加物。根據(jù)對(duì)產(chǎn)品性能要求的不同，添加劑分為兩類。一類是促進(jìn)燒結(jié)的添加劑，這類添加劑有金、銀、銅、鐵、鎳、鋅等金屬氧化物。另一種是降低電阻的添加劑，主要有砷、銻、銅、鈾、鍶、鈮等的氧化物。加入量是依產(chǎn)品的性能要求而定，一般為0.5%~2%（質(zhì)量）。

耐火溫度不低于1900℃，它由標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)常數(shù)尺寸為3~8μm等軸二氧化錫顆粒組成。成型普遍采用干壓或注漿法。氧化錫陶瓷通常在氧化氣氛、1450~1500℃溫度下燒成。周圍介質(zhì)氣氛對(duì)SnO2陶瓷的導(dǎo)電率有影響。當(dāng)氧分壓較高時(shí)，氧分子會(huì)進(jìn)入固相的點(diǎn)陣中，產(chǎn)生P型電子導(dǎo)電；當(dāng)氧分壓較低時(shí)，例如在還原氣氛中，晶體點(diǎn)陣缺氧，則產(chǎn)生n型電子導(dǎo)電。一般情況下，SnO2以離子導(dǎo)電為主。為了提高SnO2陶瓷常溫導(dǎo)電能力及不同溫度時(shí)導(dǎo)電率的穩(wěn)定性，可采用氣相處理和熱處理的工藝。氣相處理是利用鹵化錫（如SnCl2、SnCl4、SnBrCl3等）揮發(fā)的蒸氣與含游離氧的混合氣體，向產(chǎn)品表面深度沉積，在孔隙中生產(chǎn)致密的導(dǎo)電率高的化合物（如SnO）或金屬陶瓷。熱處理是將氧化錫陶瓷加熱到1200℃并通入惰性氣體（如氮、氬等），使其常溫電阻率降低6~7個(gè)數(shù)量級(jí)。真空比惰性氣體的改性效果更好一些。

應(yīng)用:

由于SnO2陶瓷的熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)大，高溫?zé)岱€(wěn)定性好，因此，可以用作高溫導(dǎo)熱材料。由于高溫時(shí)的導(dǎo)電率高，它可以用作高溫導(dǎo)電材料。又由于它抗堿性強(qiáng)，可以用作特種坩堝和玻璃電熔的電極、熱電偶保護(hù)套和化工設(shè)備的襯里等。是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電材料，在氣敏件、液晶顯示、光探測(cè)器、太陽(yáng)能電池、光催化、電催化、保護(hù)涂層等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。

信息來(lái)源：

（以上信息來(lái)源或部分來(lái)源于以下文獻(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)鏈接，若有侵權(quán)請(qǐng)及時(shí)告知以便刪除）

1. 氧化錫陶瓷
2. 二氧化錫導(dǎo)電陶瓷
3. 一文認(rèn)識(shí)氧化錫陶瓷材料
4. 氧化錫