陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)，因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业，同属于“硅酸盐工业”的范畴。

特种陶瓷是在现代化生产和科学技术的推动和培育下，它们"繁殖"得非常快，尤其在近二、三十年，新品种层出不穷，令人眼花缭乱。按照化学组成划分有：

①氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、二氧化钛、二氧化钍、三氧化铀等。

②氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。

③碳化物陶瓷：碳化硅、碳化硼、碳化铀等。

④硼化物陶瓷：硼化锆、硼化镧等。

⑤硅化物陶瓷：二硅化钼等。

⑥氟化物陶瓷：氟化镁、氟化钙、三氟化镧等。

英文（NOZZLE)

喷嘴是很多种喷淋，喷雾，喷油，喷砂设备里很关键的一个部件，甚至是主要部件。

按喷嘴的功能喷嘴大致可分为，喷雾喷嘴，喷油烧嘴，喷砂嘴，及特殊喷嘴。

按材料分类，可分为金属喷嘴，塑料喷嘴，陶瓷喷嘴，合金喷嘴。

按行业分类，可分为石化喷嘴，农业喷嘴，纺织喷嘴，造纸喷嘴，环保喷嘴，喷涂喷嘴，化工喷嘴，钢铁喷嘴，电子版路喷嘴。

按形状分类，可分为空心锥喷嘴，实心锥喷嘴，方形喷嘴，椭圆形喷嘴，扇形喷嘴，柱流喷嘴，二流体喷嘴，多流体喷嘴等等。

特殊行业喷嘴：喷火嘴，催化裂化喷嘴，德士古喷嘴，造粒喷头，喷砂嘴等等。

陶瓷喷嘴自上个世纪九时年代引入中国以来，不断的改进更新。主要从外形和材料两方面改进：

外形：陶瓷喷嘴的外形从最早的螺旋型，大体积，2匝喷雾，逐渐发展为螺旋型，涡流型，小体积。

材料：材料从氧化物陶瓷逐渐发展到氮化物陶瓷和碳化物陶瓷。

我们国内所说的陶瓷喷嘴指的是以下几种：

1.氧化物陶瓷喷嘴（指氧化铝和氧化锆材料）

2.氮化物陶瓷喷嘴（指氮化硅结合碳化硅材料）

3.碳化硅陶瓷喷嘴（指碳化硅，碳化硼材料）

由于氧化物陶瓷喷嘴性能不及氮化硅喷嘴和碳化硅喷嘴，已经逐渐被淘汰。

市场主流产品为：

1.氮连接结合碳化硅喷嘴（白色）

其优点是硬度很高，耐磨性强，有利有弊，材料过硬不能做螺旋喷嘴。

2.碳化硅喷嘴(黑色，绿色）

其优点是硬度高，延展性好，即可做螺旋喷嘴亦可做涡流喷嘴，当然有利有弊其耐磨度相对差一点。

自1998年国家开展碧水蓝天计划后，国家制定了一系列废气排放标准来控制SOx硫化物，NOx氮化物的排放，因为这些都是酸性气体，遇水会有很强的腐蚀性，所以一般金属材料的喷嘴已经不可能满足工艺要求，这时碳化硅喷嘴填补了领域空白。另一个原因是，湿法脱硫过程中使用的石灰浆有很强的冲蚀作用，而碳化硅材料及其耐磨蚀，所以碳化硅喷嘴是脱硫喷嘴首选产品。

碳化硅喷嘴源自国外，在06年后碳化硅喷嘴开始国产化，国内大多制造商，分布在山东和宜兴。

前言

第1章 绪论

1.1 喷嘴的作用和应用

1.2 陶瓷喷嘴的国内外研究状况

1.3 喷嘴的冲蚀磨损研究现状

1.3.1 冲蚀磨损的定义

1.3.2 冲蚀磨损的种类

1.3.3 冲蚀磨损研究简史

1.3.4 陶瓷材料冲蚀磨损机理

1.3.5 陶瓷喷嘴冲蚀磨损的研究

第2章 喷嘴材料与结构

2.1 常用喷嘴材料

2.1.1 金属喷嘴

2.1.2 硬质合金喷嘴

2.1.3 陶瓷喷嘴

2.2 常用喷嘴结构

2.2.1 圆柱形直孔喷嘴结构

2.2.2 锥口喷嘴结构

2.2.3 文丘里喷嘴结构

2.2.4 特种喷嘴结构

2.2.5 组合式喷嘴结构

2.3 水煤浆喷嘴结构

第3章 陶瓷喷嘴的制备及其力学性能和微观结构

3.1 陶瓷喷嘴的制备

3.1.1 原材料的处理

3.1.2 陶瓷喷嘴热压模具的设计

3.1.3 陶瓷喷嘴材料的烧结工艺

3.1.4 陶瓷喷嘴材料性能测试

3.2 碳化硼基陶瓷喷嘴材料的力学性能和微观结构

3.2.1 B4C的晶体结构与性能

3.2.2 B4C/（w，Ti）C陶瓷喷嘴材料的力学性能

3.2.3 B4C/（w，Ti）C陶瓷喷嘴材料的微观结构

3.2.4 B4C/TiC/Mo陶瓷喷嘴材料力学性能

3.2.5 B4C/TiC/Mo陶瓷材料的微观结构

3.3 碳化硅基陶瓷喷嘴材料的力学性能和微观结构

3.3.1 Sic的晶体结构与性能

3.3.2 SiC/（W，Ti）C陶瓷喷嘴材料的力学性能

3.3.3 Sic/（W，Ti）C陶瓷喷嘴材料的微观结构

3.4小结

第4章 陶瓷喷嘴的冲蚀磨损特性

4.1 冲蚀磨损试验工作原理

4.2 冲蚀磨损试验装置

4.3 冲蚀磨损试验用磨料

4.4 陶瓷喷嘴冲蚀磨损的宏观特征

4.4.1 试验条件

4.4.2 陶瓷喷嘴冲蚀磨损的测定

4.4.3 B4C/（W，Ti）C陶瓷喷嘴的冲蚀磨损宏观特征

4.4.4 Al203/（W，Ti）C陶瓷喷嘴的冲蚀磨损宏观特征

4.4.5 硬质合金喷嘴的冲蚀磨损宏观特征

4.4.6 金属喷嘴的冲蚀磨损宏观特征

4.5 陶瓷喷嘴质量损失分析

4.6 陶瓷喷嘴体积冲蚀磨损率对比

4.7 陶瓷喷嘴冲蚀磨损的影响因素

4.7.1 磨料硬度对喷嘴冲蚀磨损率的影响

4.7.2 磨料硬度与喷嘴硬度比（Hp/Ht）对喷嘴冲蚀磨损率的影响

4.7.3 磨料颗粒形状及粒度对喷嘴冲蚀磨损率的影响

4.8 小结

第5章 陶瓷喷嘴冲蚀过程应力分析及其冲蚀磨损机理

5.1 冲蚀过程中磨料颗粒对喷嘴内壁的碰撞分析

5.2 陶瓷喷嘴冲蚀过程中应力的有限元分析

5.2.1 有限元建模

5.2.2 B4C/（W，Ti）C陶瓷喷嘴冲蚀过程中的应力分析

5.2.3 不同材料陶瓷喷嘴的应力对比

5.2.4 不同材料陶瓷喷嘴的最佳人口锥角

5.3 陶瓷喷嘴的冲蚀磨损机理

5.3.1 脆性材料冲蚀理论

5.3.2 陶瓷喷嘴冲蚀磨损模型的建立

5.3.3 陶瓷喷嘴的冲蚀磨损机理

5.4 小结

第6章 梯度功能陶瓷喷嘴及其冲蚀磨损

6.1 梯度功能陶瓷喷嘴设计模型

6.1.1 梯度陶瓷喷嘴设计思想

6.1.2 梯度陶瓷喷嘴物理模型

6.1.3 梯度陶瓷喷嘴组成分布模型

6.1.4 梯度陶瓷喷嘴物性参数模型

6.2 梯度功能陶瓷喷嘴材料的设计

6.2.1 梯度陶瓷喷嘴材料体系设计

6.2.2 梯度功能陶瓷喷嘴残余应力分析模型的建立

6.2.3 组成分布与梯度陶瓷喷嘴残余应力的关系

6.2.4 梯度层厚与梯度陶瓷喷嘴残余应力的关系

6.2.5 梯度层组分差与梯度陶瓷喷嘴残余应力的关系

6.2.6 烧结温度与梯度陶瓷喷嘴残余应力的关系

6.3 梯度功能陶瓷喷嘴材料的制备、物理力学性能及显微结构

6.3.1 梯度陶瓷喷嘴材料的制备

6.3.2 SiC/（W，Ti）C梯度陶瓷喷嘴材料的研制及物理力学性能

6.3.3 梯度陶瓷喷嘴材料的显微结构

6.4 梯度功能陶瓷喷嘴冲蚀磨损机理

6.4.1 试验条件

6.4.2 梯度与非梯度陶瓷喷嘴的质量损失

6.4.3 梯度与非梯度陶瓷喷嘴的内径变化

6.4.4 梯度与非梯度陶瓷喷嘴的内孔轮廓变化

6.4.5 梯度与非梯度陶瓷喷嘴的体积冲蚀磨损率

6.4.6 梯度陶瓷喷嘴冲蚀磨损机理

6.5 小结

第7章 陶瓷水煤浆喷嘴及其冲蚀磨损

7.1 水煤浆喷嘴应满足的要求

7.2 组合式陶瓷水煤浆喷嘴的结构设计

7.2.1 现有水煤浆喷嘴存在的问题

7.2.2 组合式陶瓷水煤浆喷嘴的设计思路

7.2.3 组合式陶瓷水煤浆喷嘴的特点

7.3 陶瓷水煤浆喷嘴冲蚀磨损的试验方法

7.3.1 试验装置

7.3.2 试验条件和检测方法

7.4 陶瓷水煤浆喷嘴的冲蚀磨损特性

7.4.1 陶瓷水煤浆喷嘴的磨损失重

7.4.2 陶瓷水煤浆喷嘴冲蚀磨损影响因素的研究

7.4.3 陶瓷水煤浆喷嘴的使用寿命

7.4.4 陶瓷水煤浆喷嘴的综合效果

7.5 陶瓷水煤浆喷嘴温度场和热应力的分析

7.5.1 陶瓷水煤浆喷嘴温度场和热应力的有限元分析建模

7.5.2 有限元分析的边界条件

7.5.3 陶瓷水煤浆喷嘴温度场分析

7.5.4 陶瓷水煤浆喷嘴热应力分析

7.5.5 出口带锥角的CNW-1陶瓷水煤浆喷嘴的温度场和热应力

7.6 陶瓷水煤浆喷嘴冲蚀磨损机理的研究

7.6.1 陶瓷水煤浆喷嘴冲蚀磨损的宏观特征

7.6.2 水煤浆喷嘴热冲击损坏的理论分析

7.6.3 陶瓷水煤浆喷嘴冲蚀磨损机理

7.6.4 提高陶瓷水煤浆喷嘴抗热冲击性能的措施

7.7 小结

参考文献

附录 作者发表的主要相关文献2100433B