金屬陶瓷的定義
金屬陶瓷是由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相組成的結(jié)構(gòu)材料。從金屬陶瓷英文單詞Cermets來，是由Ceramic（陶瓷）和Metal（金屬）結(jié)合構(gòu)成的。金屬陶瓷既保持了陶瓷的高強度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，又具有較好的金屬韌性和可塑性。由于“金屬陶瓷”和“硬質(zhì)合金”兩個學(xué)科術(shù)語沒有明確的分界，所以具體材料也很難劃分界線，從材料的組元看，“硬質(zhì)合金”應(yīng)該歸入“金屬陶瓷”，IE. Campbell就將“硬質(zhì)合金”歸入到“金屬陶瓷”。
金屬陶瓷的歷史
WC-Co基金屬陶瓷作為研究最早的金屬陶瓷，由于具有很高的硬度（HRA80~92），極高的抗壓強度6000MPa（600kg/mm2），已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域。但是由于W和Co資源短缺，促使了無鎢金屬陶瓷的研制與開發(fā)，迄今已歷經(jīng)三代：第一代是“二戰(zhàn)”期間，德國以Ni粘結(jié)TiC生產(chǎn)金屬陶瓷；第二代是20世紀60年代美國福特汽車公司添加Mo到Ni粘結(jié)相中改善TiC和其他碳化物的潤濕性，從而提高材料的韌性；第三代金屬陶瓷則將氮化物引入合金的硬質(zhì)相，改單一相為復(fù)合相。又通過添加Co相和其他元素改善了粘結(jié)相。近年來，金屬陶瓷研制的另一個新方向是硼化物基金屬陶瓷。由于硼化物陶瓷具有很高的硬度、熔點和優(yōu)良的導(dǎo)電性，耐腐蝕性，從而使硼化物基金屬陶瓷成為最有發(fā)展前途的金屬陶瓷。
金屬陶瓷的組成
金屬陶瓷（cermet）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。金屬基金屬陶瓷是在金屬基體中加入氧化物細粉制得 ，又稱彌散增強材料 。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。由一種或幾種陶瓷相與金屬相或合金所組成的復(fù)合材料。廣義的金屬陶瓷還包括難熔化合物合金、硬質(zhì)合金、金屬粘結(jié)的金剛石工具材料。金屬陶瓷中的陶瓷相是具有高熔點 、高硬度的氧化物或難熔化合物，金屬相主要是過渡元素(鐵、鈷、鎳、鉻、鎢、鉬等）及其合金。
金屬陶瓷的性能
金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點，它密度小、硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會因為驟冷或驟熱而脆裂。另外，在金屬表面涂一層氣密性好、熔點高、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。
