文档介绍：关于功能陶瓷材料
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第1页，讲稿共94张，创作于星期日
陶瓷材料与功能陶瓷
　　　　　　、陶瓷材料的发展概况
　　　　　　、功能陶瓷的定义、范围和分类
　　　　　　、功能陶瓷的性，创作于星期日
通过对复杂多元氧化物系统的化学、物理及组成、结构、性能和使用效能间相互关系的研究，已陆续发现了一大批具有优异性能或特殊功能的功能陶瓷，并可借助于离子置换、掺杂等方法调节、优化其性能，功能陶瓷材料研究已开始从经验式的探索逐步走向按所需性能来进行材料设计。
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、功能陶瓷的性能与工艺特征
陶瓷功能的实现，主要取决于它所具有的各种性能，而在某一类性能范围中，又必须针对具体应用，去改善、提高某种有效的性能，以获得有某种功能的陶瓷材料。
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一般来说，要从性能的改进来改善陶瓷材料的功能，需从以下两个方面入手：
　　①通过改变外界条件，即改变工艺条件以改善和提高陶瓷材料的性能，达到获得优质材料的目的。
②从材料的组成上直接调节、优化其内在的品质，包括采用非化学式计量、离子置换、添加不同类型杂质，使不同相在微观级复合，进而形成不同性质的晶界层等。
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一般工艺条件是指原料的物理化学性质和状态、加工成型方法和条件、烧成制度和烧结状态，以及成品的加工方法和条件等。
　　无论是改变组成还是改变工艺，最终都是通过材料微观结构的变化，才能体现出宏观的功能变化。
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因此，要想达到自控设计材料，或者进行局部的性能改善，必须综合考虑组成、工艺、微观结构等诸多因素，这是个系统工程。
　　下图表示了陶瓷功能与组成、工艺、性能和结构的关系。
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陶瓷功能与组成、工艺、性能、结构的关系
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、功能陶瓷的应用和展望
　　功能陶瓷的不断开发，对科学技术的发展起了巨大促进作用，功能陶瓷的应用领域也随之更为广泛。
目前，功能陶瓷主要用于电、磁、光、声、热和化学等信息的检测、转换、传输、处理和存储等，并已在电子信息、集成电路、计算机、能源工程、超声换能、人工智能、生物工程等众多近代科技领域显示出广阔的应用前景。
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根据功能陶瓷组成结构的易调性和可控性，可以制备超高绝缘性、绝缘性、半导性、导电性和超导电性陶瓷；
根据功能陶瓷能量转换和耦合特性，可以制备压电、光电、热电、磁电和铁电等陶瓷；
　　根据功能陶瓷对外场条件的敏感效应，则可制备热敏、气敏、湿敏、压敏、磁敏和光敏等敏感陶瓷。
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在设备技术方面向着多层、多相乃至超微细结构的调控与复合、低温活化烧结、立体布线、超细超纯、薄膜技术等方向发展。
在材料及应用方面的主要研究方向应包括：智能化敏感陶瓷及其传感器；高转换率、高可靠性、低损耗、大功率的压电陶瓷及其换能器；
超高速大容量超导计算机用光纤陶瓷材料；
　　多层封装立体布线用的高导热低介电常数陶瓷基板材料；
　　量大面广、低烧、高比容、高稳定性的多层陶瓷电容器材料等。
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、制备陶瓷材料的原料
　　陶瓷材料制品由多相的无机非金属材料所构成，所用原料大部分是天然的矿物原料或岩石原料，其中多为硅酸盐矿物。
这些天然的矿物原料或岩石原料种类繁多，资源蕴藏丰富，且分布极广。
　　某些陶瓷材料制品对原料的要求很高，需要采用均一且高纯度的人工合成原料。
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(一) 原料分类
①根据原料工艺特性分为：可塑性原料(也称瘠性原料)、熔剂性原料。
②根据原料的用途分为：瓷坯原料、瓷釉原料、色彩及彩料原料。
③根据原料的矿物组成分为：黏土质原料、硅质原料、长石质原料、钙质原料、镁质原料。
④根据原料获得的方式分为：矿物原料、化工原料。
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综合陶瓷制品对于原料的两方面要求，根据原料的工艺特性可以把所需要的陶瓷原料主要归纳为三大类：
　具有可塑性的黏土类原料
具有非可塑性的石英类原料
熔剂原料
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除上述的陶瓷坯体中所需的三大原料外，陶瓷釉料还常常需用各种特殊的熔剂原料，包括采