陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)與金屬材料、高分子材料是(shi)當(dang)今社(she)會應(ying)用(yong)(yong)最(zui)廣泛的三(san)大材料。陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)制品分為普通陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)與先(xian)進陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)兩(liang)大類，先(xian)進陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)按其特性(xing)和(he)用(yong)(yong)途可(ke)分為結(jie)構陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)與功能(neng)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)。其中，結(jie)構陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)主要是(shi)基于(yu)其力學性(xing)能(neng)和(he)耐高溫、耐腐蝕、耐磨(mo)損性(xing)能(neng)等而應(ying)用(yong)(yong)的陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)材料;功能(neng)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)主要是(shi)基于(yu)其電、熱、聲、光(guang)、磁等特性(xing)而應(ying)用(yong)(yong)的陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)材料。

　　新型陶瓷之所以能得到快速發展, 歸納起來有以下幾方面原因：

　　①具有(you)(you)優(you)良的(de)物理力學性能、高(gao)強、高(gao)硬、耐(nai)(nai)(nai)磨(mo)、耐(nai)(nai)(nai)腐蝕、耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫、抗熱震(zhen)而且在熱、光、聲、電、磁、化學、生物等方面(mian)具有(you)(you)卓越的(de)功能，能滿足現代科學技術和經濟建設的(de)需要。

　　②產品附加值相當高，應(ying)用十分廣泛，幾乎滲(shen)透到各行各業且未來市(shi)場(chang)持(chi)續擴展。

　　③其原料取于礦土或(huo)經合成而得，蘊藏量(liang)十分豐富。

　　新型陶瓷材料的應用

　　由于先進陶瓷特定的(de)精細結構和(he)其高強、高硬、耐(nai)磨、耐(nai)腐蝕、耐(nai)高溫(wen)、導(dao)(dao)電(dian)(dian)、絕緣、磁性、透光、半導(dao)(dao)體以(yi)及(ji)壓(ya)電(dian)(dian)、聲光、超導(dao)(dao)、生物相容(rong)等(deng)一系列優良性能，被(bei)廣泛應用于國(guo)防、化工、冶金、電(dian)(dian)子(zi)、機械、航空航天、生物醫(yi)學等(deng)國(guo)民經(jing)濟的(de)各個(ge)領域(yu)。

　　01、電子工業領域

　　電(dian)子(zi)工業是(shi)(shi)先進陶瓷(ci)產業最大的終(zhong)端(duan)(duan)應(ying)用市場。電(dian)子(zi)陶瓷(ci)是(shi)(shi)指在電(dian)子(zi)設備中(zhong)作為安裝(zhuang)、固定、支撐(cheng)、保護、絕緣、隔離及連接各種(zhong)無線(xian)電(dian)元器(qi)件的陶瓷(ci)材(cai)料。目前電(dian)子(zi)陶瓷(ci)材(cai)料元器(qi)件主(zhu)要包括：光纖陶瓷(ci)插芯、陶瓷(ci)封裝(zhuang)基座、陶瓷(ci)基片、陶瓷(ci)基體、接線(xian)端(duan)(duan)子(zi)、片式多層陶瓷(ci)電(dian)容器(qi)等，主(zhu)要材(cai)質有氧化(hua)物(wu)、氮(dan)化(hua)物(wu)、碳化(hua)物(wu)以(yi)及硼(peng)化(hua)物(wu)等。現(xian)代科學技(ji)術的高速(su)發展(zhan)對電(dian)子(zi)陶瓷(ci)材(cai)料提出了(le)更加嚴峻的挑戰，也為這一領(ling)域(yu)的研究和發展(zhan)創(chuang)造了(le)新(xin)的機會。

　　02、汽車工業領域

　　隨著科學技術飛速發展，更多(duo)特(te)種陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、智能陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)制品被應用到(dao)汽(qi)車(che)上，給汽(qi)車(che)零部件加(jia)工(gong)制造帶(dai)來了(le)一場(chang)新的(de)革命。目前應用于汽(qi)車(che)上的(de)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)材料主(zhu)要有(you)：氧化(hua)(hua)硅陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、碳化(hua)(hua)硅陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、氮化(hua)(hua)硅陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)、氧化(hua)(hua)鋁陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)，未來還將會有(you)氧化(hua)(hua)鋰等更多(duo)的(de)新型特(te)種陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)材料應用到(dao)汽(qi)車(che)制造中。

　　目(mu)前，汽車發動機(ji)(ji)的(de)主要(yao)零(ling)部件(jian)，如活(huo)塞(sai)、氣缸蓋、氣門(men)、排氣管、渦(wo)輪煙(yan)壓器、氧傳感器及火花塞(sai)等都用先(xian)進的(de)陶(tao)瓷(ci)材料來制造，并研(yan)制出了無(wu)水冷的(de)絕熱陶(tao)瓷(ci)發動機(ji)(ji)。

　　汽車(che)用傳感(gan)器要(yao)求(qiu)能(neng)長久適用于特有(you)的(de)惡劣環境（高溫、低溫、振動、加速、潮濕、廢氣），并應當具有(you)小型(xing)輕量、重(zhong)復(fu)使用性(xing)好、輸出范(fan)圍廣等特點。陶瓷耐(nai)熱、耐(nai)蝕、耐(nai)磨及其潛(qian)在(zai)的(de)優良(liang)電(dian)磁、光學機能(neng)，制成的(de)傳感(gan)器完全能(neng)夠滿足上述要(yao)求(qiu)。

　　另(ling)外(wai)，在碳纖(xian)維(wei)制動(dong)器的(de)(de)(de)基礎上制造而(er)(er)成(cheng)陶瓷制動(dong)器，其(qi)碳硅化(hua)合物(wu)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)硬度(du)接近鉆石，碟片內的(de)(de)(de)碳纖(xian)維(wei)結構使(shi)它堅固耐(nai)沖擊、耐(nai)腐蝕(shi)，讓碟片極為耐(nai)磨。綜(zong)合利用敏感陶瓷正壓電(dian)效(xiao)應、逆(ni)壓電(dian)效(xiao)應和電(dian)致(zhi)伸縮效(xiao)應研制成(cheng)功的(de)(de)(de)智能(neng)減振器，由(you)于(yu)采用高靈敏度(du)陶瓷元件，從而(er)(er)具有(you)識別路(lu)面(mian)且能(neng)做自我調節的(de)(de)(de)功能(neng)，可以(yi)將轎車因粗糙(cao)路(lu)面(mian)引(yin)起的(de)(de)(de)振動(dong)降到(dao)最(zui)低限度(du)。

　　03、航空航天領域

　　航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空領域(yu)(yu)用材(cai)(cai)料大多(duo)在超高(gao)溫、強輻照等極端苛刻環境中使用，要(yao)求(qiu)材(cai)(cai)料具有(you)(you)高(gao)比(bi)強、高(gao)比(bi)模、耐高(gao)溫、抗燒蝕等特性。雖(sui)然航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空領域(yu)(yu)的市場規模有(you)(you)限，但(dan)其(qi)對材(cai)(cai)料性能的高(gao)要(yao)求(qiu)有(you)(you)力推動了工程(cheng)陶瓷(ci)研制(zhi)水平的提高(gao)和技(ji)術(shu)進步。

　　陶瓷材料在航空航天領域的應用主要有：

　　1、陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)復(fu)合材(cai)(cai)(cai)料(liao)用(yong)于(yu)航天(tian)器外殼。碳纖(xian)(xian)維(wei)或碳化(hua)硅(gui)等陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)纖(xian)(xian)維(wei)增強陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)基(ji)復(fu)合材(cai)(cai)(cai)料(liao)已成(cheng)為制造航天(tian)器外殼和火箭噴嘴等不(bu)可(ke)或缺的材(cai)(cai)(cai)料(liao)。

　　2、HfB2、ZrB2、ZrC等(deng)用于超高溫(wen)(wen)陶瓷(ci)涂(tu)層(ceng)。隨著超高聲速飛行器(qi)的(de)發(fa)展，對其表面抗燒(shao)蝕和抗大氣沖刷的(de)要求也越來越高，HfB2、ZrB2、ZrC等(deng)超高溫(wen)(wen)陶瓷(ci)作(zuo)為高溫(wen)(wen)涂(tu)層(ceng)材料(liao)對提升飛行器(qi)表面的(de)抗燒(shao)蝕和抗沖刷能力有(you)著不可替代的(de)作(zuo)用。

　　3、氮化(hua)物(wu)復(fu)合(he)材(cai)(cai)料用(yong)于高溫透波材(cai)(cai)料。氮化(hua)硅、氮化(hua)硼等氮化(hua)物(wu)陶(tao)瓷具有耐(nai)高溫、介電常數(shu)和(he)介電損耗低、抗蠕變和(he)抗氧化(hua)等優(you)異性(xing)能(neng)，可(ke)(ke)用(yong)作(zuo)新一代透波材(cai)(cai)料；六方氮化(hua)硼陶(tao)瓷的(de)導熱性(xing)好、微波穿透能(neng)力強(qiang)，可(ke)(ke)用(yong)作(zuo)雷達(da)窗(chuang)口(kou)材(cai)(cai)料；同時其密度較小，可(ke)(ke)用(yong)作(zuo)飛行器的(de)高溫結構材(cai)(cai)料。

　　04、光學陶瓷制品

　　所謂(wei)透明(ming)陶(tao)瓷(ci)(ci)就是(shi)能透過光線的(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)。透明(ming)陶(tao)瓷(ci)(ci)不僅有良好(hao)的(de)透明(ming)性和(he)光學(xue)特性，同時又保(bao)持(chi)結構陶(tao)瓷(ci)(ci)的(de)高(gao)強(qiang)度、耐腐蝕、耐高(gao)溫(wen)、電絕(jue)緣好(hao)、熱導率高(gao)及良好(hao)的(de)介電性能，因此在(zai)新型照明(ming)技術、高(gao)溫(wen)高(gao)壓及腐蝕環境下的(de)觀(guan)測窗(chuang)口、紅外(wai)探測用窗(chuang)、導彈用防護整流(liu)罩、軍事用透明(ming)裝甲等領域得到愈(yu)來愈(yu)多(duo)的(de)應用。

　　05、生物醫療領域

　　生物陶(tao)瓷(Bioceramics)是指用作(zuo)特定的(de)(de)生物或生理功能的(de)(de)一類陶(tao)瓷材(cai)料(liao)，即直接用于(yu)人體或與人體直接相關的(de)(de)生物、醫用、生物化(hua)學(xue)等的(de)(de)陶(tao)瓷材(cai)料(liao)。因其具(ju)有良好(hao)的(de)(de)生物相容性和穩定的(de)(de)物化(hua)性質等特點，被廣泛(fan)應(ying)用于(yu)骨科、牙科、整形(xing)外(wai)(wai)科、口(kou)腔外(wai)(wai)科、心血管外(wai)(wai)科、眼(yan)外(wai)(wai)科等方面。

　　06、化工領域

　　陶(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料具有優導(dao)的(de)化學(xue)穩定性(xing)，除氫(qing)氟酸及(ji)高濃(nong)度堿外，幾乎對所有濃(nong)度的(de)無(wu)機酸、鹽類以及(ji)有機介質(zhi)(zhi)具有優異的(de)耐(nai)蝕性(xing)能(neng)。隨著結構陶(tao)(tao)瓷(ci)和(he)功能(neng)陶(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料的(de)問世(shi)，其性(xing)能(neng)不斷提(ti)高，降低(di)了脆性(xing)，提(ti)高了強度，陶(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料被廣泛使用(yong)(yong)于(yu)石油(you)化工、化肥(fei)、制藥、食品、造紙、治煉、化纖等工業(ye)。比如設(she)備用(yong)(yong)的(de)耐(nai)酸襯里，耐(nai)酸地坪(ping)，用(yong)(yong)于(yu)生產(chan)儲存(cun)、輸送腐蝕性(xing)介質(zhi)(zhi)的(de)塔器、容器和(he)管道(dao)以及(ji)陶(tao)(tao)瓷(ci)泵、閥等耐(nai)腐蝕設(she)備，也可以用(yong)(yong)作填料。

　　07、紡織工業領域

　　陶(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料在紡織(zhi)工業(ye)中的(de)應(ying)用(yong)主要體現在：一(yi)是(shi)(shi)陶(tao)(tao)瓷(ci)紡織(zhi)零件；二是(shi)(shi)陶(tao)(tao)瓷(ci)紡織(zhi)織(zhi)物(wu)。陶(tao)(tao)瓷(ci)紡織(zhi)零件具(ju)有耐磨(mo)性(xing)高(gao)(gao)、化學穩定性(xing)好等(deng)特點(dian)，被安裝在紡織(zhi)機(ji)設備的(de)關鍵部位上(shang)，大幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)合成纖維和紗(sha)的(de)速度(du)和質量，比(bi)如摩擦盤(pan)、切線器(qi)具(ju)和導(dao)絲器(qi)。另外，研究人員采用(yong)特殊工藝(yi)將(jiang)陶(tao)(tao)瓷(ci)粉(fen)末與紡織(zhi)品(pin)相結(jie)合，制(zhi)備了具(ju)備各種(zhong)功能的(de)織(zhi)物(wu)，進一(yi)步促進陶(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料在紡織(zhi)工業(ye)中的(de)應(ying)用(yong)。

　　08、軍事領域

　　軍事(shi)應用中的(de)(de)特(te)種陶瓷主要指的(de)(de)是(shi)氧化鋁(lv)和碳(tan)化硼。在(zai)現(xian)代(dai)軍事(shi)中，無論是(shi)海(hai)陸(lu)空或(huo)其(qi)他兵種的(de)(de)現(xian)代(dai)武器中，都有用特(te)種陶瓷制成的(de)(de)部(bu)件。如B4C陶瓷可(ke)作(zuo)為(wei)飛機、車輛和人(ren)員的(de)(de)防彈(dan)裝(zhuang)甲；用比(bi)例纖維和B4C復(fu)合材料(liao)制成的(de)(de)0.6cm厚的(de)(de)B4C內襯可(ke)阻擋小口(kou)徑裝(zhuang)甲彈(dan)的(de)(de)穿透。

　　另外(wai)，宇宙飛(fei)船外(wai)壁的(de)陶瓷隔熱(re)瓦是(shi)(shi)玻璃纖維(wei)復合(he)材料，具有輕質(zhi)、耐熱(re)、耐沖擊(ji)、低熱(re)導等(deng)優良性(xing)能(neng)，是(shi)(shi)理想的(de)軍(jun)用(yong)隔熱(re)材料。特種陶瓷在導彈控制系統(tong)中也有用(yong)途，在雷達天線上加裝(zhuang)一個氣動天線罩，可協調機械、熱(re)力、電氣系統(tong)的(de)功能(neng)，保證(zheng)導彈正常運(yun)行(xing)；還有火(huo)箭上需要的(de)特殊高溫材料，很(hen)多也是(shi)(shi)用(yong)金屬陶瓷制成的(de)。

　　新(xin)型(xing)陶(tao)瓷材(cai)料不(bu)(bu)僅是當今(jin)科學(xue)技(ji)術(shu)發展的(de)物質基(ji)礎(chu)，還是建立發展新(xin)技(ji)術(shu)產(chan)業、改造傳統(tong)工業、節約能源(yuan)、保護環境(jing)及提高我國(guo)(guo)國(guo)(guo)際(ji)競爭力(li)所不(bu)(bu)可缺少(shao)的(de)物質條件。新(xin)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)(bu)斷進(jin)步會對(dui)新(xin)型(xing)陶(tao)瓷材(cai)料的(de)性能提出(chu)更(geng)苛刻(ke)的(de)要求，我們必(bi)須不(bu)(bu)斷開拓進(jin)取，提升(sheng)新(xin)型(xing)陶(tao)瓷材(cai)料制(zhi)備技(ji)術(shu)，創新(xin)新(xin)材(cai)料體(ti)系(xi)，使其對(dui)人類社會的(de)進(jin)步做出(chu)更(geng)大貢獻(xian)。

　　本(ben)文轉自：材料科學與工程技術

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