先進陶瓷材料陶瓷材料是除金屬和高聚物以外的無機非金屬材料的通稱。工業上應用的典型傳統陶瓷產品有陶瓷器、玻璃、水泥和耐火材料等.隨著現代科技的發展，涌現出許多性能優良的新型陶瓷。新型陶瓷又稱精細陶瓷，是40年代以來逐漸發展起來的新型無機材料。近年來由于科學技術的進步和新技術的出現,新型陶瓷材料有了飛速的發展。陶瓷件陶器國外發展現狀狀國際上從20世紀60年代開始重視研究先進陶瓷材料，結構陶瓷略早于功能陶瓷。60～70年代伴隨著陶瓷學研究的新進展，一大批具有優良性能的結構和功能陶瓷材料被發現和合成。80年代以陶瓷發動機為背景，各國競相加大了對陶瓷材料研究與開發的投入，陶瓷材料已經能夠基本滿足各種苛刻條件下（包括陶瓷發動機部件在內）使用的耍求。但材料的穩定性、可靠性和高成本等問題仍阻礙了先進陶瓷材料的應用。90年代中后期，對陶瓷材料的研究轉向材料性能穩定性、結構與功能性能一體化、低成本制備工藝等方面，各國仍在繼續增加對陶瓷材料的研究與投入。在國際學術界，無機非金屬材料的重耍性日益突出。很多國際上著名的原金屬類雜志易名為材料類雜志，大量刊登先進陶瓷方面的研究論文。從材料產業上講，目前全球各類先進陶瓷材料及其產品的市湯銷售總額每年達數百億美元，年增長率達８％，結構陶瓷占銷售額的30％左右。一.陶瓷材料的工藝特點陶瓷是脆性材料，所以大部分陶瓷是通過粉體成型、燒結而得到所需要的形狀，即燒結體。燒結體也是晶粒的聚集體，有晶粒和晶界，存在的問題是有一定的氣孔率。

粉末燒結法制備陶瓷材料其制備原理為：粉末原料經過成型后，在高溫非液相（主晶相為固態）溫度下長時間保溫，通過原子擴散而粘結，從而形成具有一定密度和強度的制品。

成型方法：模壓成型粉料裝入模具內，采用單向或雙向加壓來壓實成粉胚.單向加壓底部的密度最小。雙向加壓可以使密度更均勻些，但工件的中部密度仍然較低。成型方法：等靜壓成型裝入密閉容器(包套)內的粉料在壓力缸中承受流態介質的高壓，整個包套基本上受到均等的壓力。加壓過程中不加熱，稱為冷等靜壓；加壓過程中同時加熱使工件燒結則稱之為熱等靜壓，通常用高純氬氣作為加壓介質。經熱等靜壓的工件密度可達到98%以上。燒結燒結，是指將陶瓷坯體加熱到高溫，使其發生一系列物理化學反應，然后冷卻至室溫，使坯體具有足夠的密度、強度和物理化學性能的過程。決定粉體能否致密化、制品能否燒成的關鍵是溫度和保溫時間的選擇。溫度過高、保溫時間過長，導致坯體變形或晶粒粗大；溫度過低、保溫時間太短，制品密度和強度不足。二、陶瓷材料的分類1、按使用的原材料分分為傳統陶瓷材料和新型陶瓷材料。傳統陶瓷材料主要用天然的巖石、礦石、黏土等含有較多雜質(或雜質不定)的材料作原料。新型陶瓷材料采用化學方法人工合成高純度或純度可控的材料作原料.碳化硅陶瓷密封件2、按性能和應用分分為工程結構陶瓷和功能陶瓷兩類。在工程結構上使用的陶瓷稱工程陶瓷，因其主要在高溫下使用，又稱高溫結構陶瓷。工程結構陶瓷有許多種，但目前研究最多、并認為最有發展前途的是氮化硅、碳化硅和增韌氧化物三類材料。利用陶瓷特有的物理性能制造的陶瓷材料稱功能陶瓷。由于它們具有的物理性能差異往往很大，所以用途很廣泛。陶瓷止回閥陶瓷電容器與傳統陶瓷材料相比，新型陶瓷材料除原料來源不同外，還具有以下特點：1、材料的組成新型陶瓷材料的組成已超出傳統陶瓷材料的以硅酸鹽為主的范圍，除氧化物、復合氧化物和含氧酸鹽外，還有碳化物、氮化物、硼化物、硫化物及其他鹽類和單質。新型陶瓷材料的特點

2、用途上由原來主要利用材料所固有的靜態物理性狀發展到利用各種物理效應和微觀現象的功能性,并能在各種極端條件下使用。

3、制備工藝和制品形態在制備工藝和方法上有了重大革新與改革，制品形態也有很大變化，由過去以塊狀和粉狀金剛石膜刀具金剛石膜SEM形貌為主向著單晶化、薄膜化、纖維化和復合化方向發展.三、新型結構陶瓷材料㈠氧化鋁陶瓷

氧化鋁陶瓷以Al2O3為主要成分,含有少量SiO2的陶瓷，又稱高鋁陶瓷.Al2O3密封、氣動陶瓷配件單相Al2O3陶瓷組織單相Al2O3SEM形貌根據Al2O3含量不同分為75瓷(含75%Al2O3，又稱剛玉-莫來石瓷)、95瓷和99瓷，后兩者又稱剛玉瓷。氧化鋁陶瓷耐高溫性能好，可使用到1950℃,。具有良好的電絕緣性能及耐磨性。微晶剛玉的硬度極高(僅次于金剛石).95瓷紡織件99瓷紡織件氧化鋁耐高溫噴嘴Al2O3化工、耐磨陶瓷配件氧化鋁密封環㈡氮化硅（Si3N4）陶瓷1、氮化硅的結構氮化硅是由SiN4四面體組成的共價鍵固體。它有和兩種結構，都是六方晶格。兩者不同之處是原子層的垛堆順序不同。但它們不是同素異構體，兩者可在一個很寬的溫度區間內同時合成。SiNNNN㈢增韌氧化物陶瓷為了提高陶瓷材料的韌性,進行了大量研究,近十幾年在增韌氧化物陶瓷方面有了突破性進展.增韌氧化物是一類高溫結構陶瓷,這類陶瓷中含有一定數量彌散分布的亞穩狀態物質。當受到外力作用時,這些物質發生相變而吸收能量，使裂紋尖端的應力場松弛，增加裂紋擴展阻力，從而大幅度提高韌性。目前常用的相變物質是四方相的氧化鋯。ZrO2原則上講，許多氧化物甚至非氧化物陶瓷都可用氧化鋯來增韌。但實驗結果表明，只有兩個系統效果最好，即氧化鋯增韌氧化鋁和氧化鋯增韌氧化鋯,后者又稱部分穩定氧化鋯(PSZ).部分穩定氧化鋯的導熱率低(比Si3N4低4/5),絕熱性好;熱膨脹系數大，接近于發動機中使用的金屬，因而與金屬部件連接比較容易；抗彎強度與斷裂韌性高，除在常溫下使用外，已成為絕熱柴油機的主要侯選材料。

ZrO2韌化Al2O3的組織(白色為ZrO2)四、新型功能陶瓷材料

新型功能陶瓷材料具有特殊的物理化學性能，種類繁多，這里只能介紹幾種。1、電子陶瓷材料作為電子材料應用的陶瓷稱電子陶瓷，主要分裝置瓷、介電陶瓷、敏感性陶瓷幾大類。裝置瓷主要用作絕緣子、電子器件支架等，這里不作介紹。

⑴導電陶瓷一般氧化物陶瓷是不導電的，但如果把某些氧化物加熱，或者用其它的方法激發，使外層電子獲得足夠的能量，足以克服原子核對它的吸引力而成為自由電子，這種氧化物陶瓷就成為電子導體或半導體.導電陶瓷陶瓷加熱器⑵介電陶瓷介電陶瓷主要用于制造電容器，要求具有電阻率高、介電常數大、介質損耗小等特點。金紅石(TiO2)、鈦酸鈣瓷(CaTiO3)、鈦酸鎂瓷(2MgO-TiO2)、鈦鍶鉍瓷(Bi2O3nTiO2溶于SrTiO3的固溶體)用于高頻電容器。鈦酸鋇(BaTiO3)用于鐵電電容器、半導體電容器等。BaTiO3結構多層BaTiO3陶瓷電容器⑶壓電陶瓷當晶體受到外力作用產生變形時，其兩端面出現正負電荷，顯示極化現象，反之，在晶體上施加電場引起極化時，晶體產生變形，這種現象稱作壓電效應。具有壓電效應的陶瓷即壓電陶瓷。利用壓電效應可把機械能轉變為電能，或把電能轉變為機械能。壓電效應⑸熱敏陶瓷熱敏陶瓷是制造熱敏電阻的材料，熱敏電阻是一種電阻隨溫度變化的元件。阻值隨溫度升高而增加的稱正溫度系數熱敏電阻(PTC)，反之，則稱為負溫度系數熱敏電阻(NTC)。正電阻溫度系數負電阻溫度系數⑹光電陶瓷半導體陶瓷受光照射后使導電率增加的現象稱光電導效應。利用光電導效應檢測光強度的元件叫光電導探測器或光敏電阻。常用光電陶瓷有CdS、SnO2、In