特種陶瓷材料又稱精細(xì)陶瓷，按其應(yīng)用功能分類，大體可分為高強(qiáng)度、耐高溫和復(fù)合結(jié)構(gòu)陶瓷及電工電子功能陶瓷兩大類。在特種陶瓷坯料中加入特別配方的無(wú)機(jī)材料，經(jīng)過(guò)1360度左右高溫?zé)Y(jié)成型，從而獲得穩(wěn)定可靠的防靜電性能，成為一種新型特種陶瓷，通常具有一種或多種功能，如：電、磁、光、熱、聲、化學(xué)、生物等功能；以及耦合功能，如壓電、熱電、電光、聲光、磁光等功能。特種陶瓷按照化學(xué)組成劃分有：

　　1.氧化物陶瓷：氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈹、氧化鋅、氧化釔、氧化鈦、氧化釷、氧化鈾等。

　　2.氮化物陶瓷：氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氮化鈾等。

　　3.碳化物陶瓷：碳化硅、碳化硼、碳化鈾等。

　　4.硼化物陶瓷：硼化鋯、硼化鑭等。

　　5.硅化物陶瓷：硅化鉬等。

　　6.氟化物陶瓷：氟化鎂、氟化鈣、氟化鑭等。

　　7.硫化物陶瓷：硫化鋅、硫化鈰等。還有砷化物陶瓷，硒化物陶瓷，碲化物陶瓷等。

　　除了主要由一種化合物構(gòu)成的單相陶瓷外，還有由兩種或兩種以上的化合物構(gòu)成的復(fù)合陶瓷。例如，由氧化鋁和氧化鎂結(jié)合而成的鎂鋁尖晶石陶瓷，由氮化硅和氧化鋁結(jié)合而成的氧氮化硅鋁陶瓷，由氧化鉻、氧化鑭和氧化鈣結(jié)合而成的鉻酸鑭鈣陶瓷，由氧化鋯、氧化鈦、氧化鉛、氧化鑭結(jié)合而成的鋯鈦酸鉛鑭（PLZT）陶瓷等等。此外，有一大類在陶瓷中添加了金屬而生成的金屬陶瓷，例如氧化物基金屬陶瓷，碳化物基金屬陶瓷，硼化物基金屬陶瓷等，也是現(xiàn)代陶瓷中的重要品種上。近年來(lái)，為了改善陶瓷的脆性，在陶瓷基體中添加了金屬纖維和無(wú)機(jī)纖維，這樣構(gòu)成的纖維補(bǔ)強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料。特種陶瓷材料

　　（1）納米陶瓷

　　它是指晶粒尺寸，晶界寬度，第二相分布，缺陷尺寸均在100nm以下,并具有納米材料固有特征的陶瓷材料。必須指出，即使采用納米粉料，坯體在燒成過(guò)程中往往發(fā)生晶體迅速成長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)二次重結(jié)晶等問(wèn)題，結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)品已不是納米陶瓷，而是微米陶瓷，因而失去了納米材料的固有特性，也就不能稱為納米陶瓷.另一方面近來(lái)許多報(bào)道表明，一旦獲得納米陶瓷，將可望克服陶瓷材料的脆性，而且有顯著的超塑性和高強(qiáng)度。

　?。?）陶瓷分離膜

　　它是一種固態(tài)膜，主要有兩部份構(gòu)成，即膜支撐體及多孔膜。支撐體廣泛采用含鋁量高的氧化鋁陶瓷。多孔膜主要由AL2O3，ZrO2，TiO2和SiO2等為主體構(gòu)成。一般分離膜孔徑為：2~50nm，有時(shí)達(dá)微米級(jí)，其品種，規(guī)格日趨多樣化。分離膜通常具有化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨性好，可反向沖洗；抗微生物能力強(qiáng)；耐高溫；孔徑分布范圍窄，分離效率高等特點(diǎn)。目前許多產(chǎn)品已在廢水處理、果汁生產(chǎn)、固液分離等方面獲得應(yīng)用，可望在環(huán)境工程，石油化工，生物工程，冶金工業(yè)及納米粉料制備等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)前景頗好，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。當(dāng)前陶瓷膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，正向著介孔膜及氣氣分離膜方向發(fā)展。

　?。?）仿生復(fù)相陶瓷

　　為克服陶瓷材料的脆性，提高其韌性，國(guó)內(nèi)外許多科學(xué)家們從對(duì)天然生物材料如竹，貝殼等的結(jié)構(gòu)特征所進(jìn)行的判析中得到啟示，從而進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)陶瓷的材料設(shè)計(jì)，制備工藝等多方面進(jìn)行了研究。果然，獲得了某些仿生復(fù)相陶瓷。主要技術(shù)措施有纖維、晶須補(bǔ)強(qiáng)，顆粒彌散，自補(bǔ)強(qiáng)（原位生長(zhǎng)），多相補(bǔ)強(qiáng)以及表面改性等。例如，YTZP陶瓷材料，室溫強(qiáng)度已達(dá)2000mpa以上，KIC已超過(guò)15，達(dá)到了可與某些金屬材料比較的強(qiáng)度。又如，SiC陶瓷通N2形成Si3N4表面層，使強(qiáng)度和斷裂韌性均有明顯提高?？傊畯?fù)相特種陶瓷材料所具有的高強(qiáng)度，高耐磨性等特點(diǎn)，在高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用已取得顯著效果，已成為結(jié)構(gòu)陶瓷研究熱點(diǎn)之一。

　?。?）基板材料

　　目前國(guó)內(nèi)外主要采用Al2O3陶瓷作為集成電路基板材料，然而隨著電子元器件向高性能、高密度、大功率、小型化、低成本方向發(fā)展，迫切希望采用高導(dǎo)熱系數(shù)陶瓷基板，理論上最適宜的候選材料有金剛石（C）、立方氮化硼（BN）、氧化鈹（BeO）、碳化硅（SiC）和氮化鋁（AlN）等。由于AlN導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)250W·m-1·K-1，雖比SiC及BeO略低，但比Al2O3略高8~10倍，其體積電阻率，擊穿強(qiáng)度，介電損耗等電氣性能可與Al2O3瓷媲美，且介電常數(shù)較低，機(jī)械強(qiáng)度也較高，熱膨脹系數(shù)為4.4ppm/℃，接近于Si可進(jìn)行多層布線?？梢哉J(rèn)為是最佳候選材料之一。目前日本德山曹達(dá)、東芝及美國(guó)一些公司已開始相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用，AlN陶瓷年總產(chǎn)量已逾千噸。國(guó)內(nèi)目前AlN基板尚處于起步階段，主要基本指標(biāo)導(dǎo)熱率大都在130~180W·m-1·K-1。一些研究單位科技攻關(guān)產(chǎn)品性能已接近國(guó)際水平，但高性能、批量化、產(chǎn)品一致性和低成本化等方面的問(wèn)題尚有待進(jìn)一步解決。

　?。?）電阻基體材料

　　電阻是電路的基本元件，應(yīng)用面廣，需求量大。一般碳膜、金屬膜電阻技術(shù)含量較低，產(chǎn)品價(jià)值不高，單件產(chǎn)品為微利，由于原材料、勞動(dòng)力、能源等因素，目前國(guó)際市場(chǎng)有一定銷路，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。另一方面，高性能、超小型、大功率、高穩(wěn)定性新型片式、無(wú)感電阻國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)廣闊，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，由于技術(shù)和裝備方面的問(wèn)題，目前我國(guó)尚處于起步階段。

　　（6）電容器陶瓷介質(zhì)材料

　　近年來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)是尋求大容量、小尺寸、高可靠、低價(jià)格的陶瓷電容器。與傳統(tǒng)BaTiO3基介質(zhì)材料相比，為提高介電常數(shù)和改善性能，出現(xiàn)了復(fù)合鈣鈦礦型材料。值得指出的是利用半導(dǎo)體p-n結(jié)的原理發(fā)展起來(lái)的晶界層電容器（GBLC）的出現(xiàn)，其視在介電常數(shù)較常規(guī)瓷介電容器的介電常數(shù)提高數(shù)倍至數(shù)十倍。以SrTiO3為基的晶界層電容器具有高介電常數(shù)，低介電損耗，低溫度系數(shù)以及色散頻率較高等優(yōu)點(diǎn)，是最有發(fā)展前途的瓷料之一。目前，國(guó)內(nèi)少數(shù)廠家已進(jìn)入批量生產(chǎn)，然而在高性能、高合格率方面尚存在一定差距。可以相信，晶界層多層電容器（GBMLC）瓷料的出現(xiàn)將使電容器向小型化方向發(fā)展取得重大突破。

　?。?）壓電陶瓷材料

　　壓電陶瓷是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換重要的功能材料，廣泛應(yīng)用于音響設(shè)備、傳感器、報(bào)警器、超聲清洗、醫(yī)療診斷及通訊等許多領(lǐng)域。一般壓電陶瓷材料為鋯鈦酸鉛（PZT）系，有的瓷料中氧化鉛含量高達(dá)60~70%左右，由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵及燒結(jié)過(guò)程中的鉛揮發(fā)，這不僅給工藝和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定帶來(lái)諸多問(wèn)題，而且給生態(tài)環(huán)境和人類的健康帶來(lái)危害，研究新型無(wú)鉛壓電陶瓷以減少對(duì)環(huán)境的污染己成為一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。

　　根據(jù)陶瓷的性能，可把它們分為高強(qiáng)度陶瓷，高溫陶瓷，高韌性陶瓷，鐵電陶瓷，壓電陶瓷，電解質(zhì)陶瓷，半導(dǎo)體陶瓷，電介質(zhì)陶瓷，光學(xué)陶瓷（即透明陶瓷），磁性瓷，耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。

　　特種陶瓷的發(fā)展之路將是中國(guó)陶瓷工業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向之一。特種陶瓷中高性能復(fù)合氧化鋯應(yīng)用生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不僅質(zhì)量輕，堅(jiān)固耐磨，適用范圍很廣。還有潛水艇上用的消聲瓦，航天飛機(jī)上的隔熱瓦都跟陶瓷有關(guān)„„特種陶瓷市場(chǎng)前景廣闊，據(jù)有關(guān)方面預(yù)計(jì)，我國(guó)特種陶瓷市場(chǎng)到2015年產(chǎn)值將達(dá)到450億元。

　　特種陶瓷材料的發(fā)展之路將是中國(guó)陶瓷工業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向，也是陶瓷企業(yè)生存壯大的根本，沒有技術(shù)是沒有話語(yǔ)權(quán)的!也只有這樣才能把陶瓷做高科技的產(chǎn)業(yè)，才能無(wú)愧于"china"的稱號(hào)。
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