《陶瓷材料的相结构的作用(共2篇)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《陶瓷材料的相结构的作用(共2篇)（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划陶瓷材料的相结构的作用(共2篇)功能陶瓷的性能与应用发展材物081班：常浩指导教师：江红涛摘要：功能材料是一门研究无机功能材料的合成与制备、组成与结构、性能与使用效能之间的关系和规律的学科，是具有电、磁、光、声、热等不同性能及通过相互耦合产生各种作用特性的一大类材料。主要介绍了新型功能陶瓷材料的最新研究动态及发展趋势，对新型功能陶瓷材料的优点进行了具体的分析，为新型功能陶瓷材料的推广应用具有一定的指导意义。关键词：功能陶瓷，新型材料，高性能Propertiesandapplicati
2、ondevelopmentoffunctionalceramicsABSTRACT:Functionalmaterialsisastudyofthesynthesisofinorganicfunctionalmaterialsandpreparation,compositionandstructure,performanceandeffectiveuseoftherelationshipbetweenthedisciplineandlaws,isaelectric,magnetic,optical,acoustic,thermalpropertiesanddifferentcouplingpr
3、oducedbytheroleofalargeclassofpropertiesofvariousmaterials.Introducesanewtypeoffunctionalceramicmaterials,latestresearchanddevelopmenttrendoftheadvantagesofnewfunctionalceramicmaterialsforaspecificanalysisoffunctionalceramicmaterialsforthenewapplicationhasacertainsignificance.KEYWORDS:Functionalcera
4、mics,Newmaterial,Highperformance1、前言功能陶瓷的发展是从高介电系数(r103)的陶瓷电介质开始的(20世纪40一50年代)，主要应用是开创了大电容量密度陶瓷电容器。50年代由于高性能压电陶瓷的出现，开始发展“压电陶瓷的机电转换与应用”。上世纪5060年代由于高性能热释电陶瓷的出现，开始发展“热释电陶瓷的热电转换与应用”。自上个世纪六十年代开始，由于功能陶瓷所特有的自发极化顺电一铁电一反铁电相转变理论的发展，开创了“铁电自发极化的新应用”。上世纪8090年代开始，高科技发展的需要，智能材料和器件的发展被带进了一个新的阶段。人们在构思一个高智能器件或系统时，必然要
5、考虑到如何利用那些功能材料所固有的功能(或效应)，把这些功能(或效应)组合起来，使得所设计的器件不仅能被动地接受输入的信息，并能主动的对收到的信息经过处理后，能根据预先设计好的程序作出反应。功能陶瓷具有机、电、光、声、热、磁、物理、化学和生物效应和它们之间的转换、耦合、传输和自动反锁等功能，因而成为设计和发展智能材料和器件的重要支撑性材料。12、功能陶瓷材料分类及性能导电陶瓷具有良好的导电性能，而且能耐高温，是磁流体发电装置中集电极的关键材料。半导体陶瓷：指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料。与单晶半导体不同的楚，半导体陶瓷存在大逢晶界，晶粒的半导体纯是在烧结王艺过程中完成的，因此具有丰富的材料微
6、结构状态和多样的工艺条件，特别适用于作为敏感材料。除半导体晶界层陶瓷电容器外，目前融使用的敏感材料，主要有热敏材料、电匿敏材料、光敏材料、气敏材料、湿敏材料等。高温超导陶瓷指相对金属而言具有较高超导温度的功能陶瓷材料。从20世纪80年代对超导陶瓷的研究有重大突破以来，对高温超导陶瓷材料的研究及应用就倍受关注。近十几年以来，我国在这方面的研究一直处于酋界先迸承平。目前高温超导材料的磁用正朝着大电流应用、电子学应用、抗磁性等方向发展。介电陶瓷：具有绝缘电阻高、耐压高高、介电常数小、介电损耗低、机械强度高以及化学稳定性好的特点，被广泛耀傲集成电路的绝缘基扳。压电陶瓷：压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心
7、，因而具有压电效应，即具有机械与电能之间的转换和逆转换的功能4、532。磁性陶瓷材料：分为硬磁性和软磁性材料两类，前者易磁化，也不易失去磁性。代表性硬磁材料为铁氧体磁和稀土磁体，主要用于磁铁和磁存贮元件。软磁性材料可磁化及去磁，磁场方向可以改变，主要用于交变磁场晌的电子都件。纳米功熊陶瓷：纳米功能陶瓷是应用于空气净纯及水处理等具有抗菌、活化、吸附、过滤等功能的新型高科技陶瓷，具有以下功能：(1)远红外释放功能：普通水的pH值为7，经过远红外作用后其pH变为呈弱碱性，弱碱性离子水有益健康；并能加速水分子运动，从而使水的渗透力、扩散力、溶解力、代谢力增强，并产生水保护膜，使普通水变成活性水。(2)
8、负离子释放功能：负氧离子具有较高的活性，有很强的氧化还原作用，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而达到抗菌杀菌的目的。透明功能陶瓷：透明功能陶瓷材料是在光学上透明的功能材料，它除了具有一般铁电陶瓷所有的基本特性以外，还具有优异的电光效应。通过组分的控制可呈现电控双折射效应、电控光散射效应、电控表面畸变效应、电致伸缩效应、热释电效应、光致伏特效应以及光致伸缩效应等。保健功能陶瓷：将负离子功能粉体制成人体保健产品，主要是利用负离子能够中和体内的代谢产物以及感染所产生的氧自由基；氧自由基是一种极不稳定的物质，当被负离子外围所带的多余电子中和后，氧自由基的种种危害得以消除，如玻坏蛋自质、细
9、胞膜，加速动脉硬化，抑制免疫功能、致癌、使人体器宫衰老等。自洁功能陶瓷：自洁功能陶瓷是由陶瓷基体和自洁功能材料两大主要部分构成，它是指在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或几种其有抗菌、杀菌、防污、除臭和具有净化大气功能的材料。8763、功能陶瓷的应用功能材料是一门研究无机功能材料的合成与制备、组成与结构、性能与使用效能之间的关系和规律的学科，是具有电、磁、光、声、热等不同性能及通过相互耩合产生各种作用特性的一大类材料。功熊陶瓷是指那些利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的先进陶瓷(现代陶瓷)。日常生活中常见的打火机喷嘴、B超探头等一般都是用功能陶瓷材料制成的。9随着能源开发、空间
10、技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术、传感技术等新技术的出现，现有一般用途的材料已难以满足要求，开发和有效利用高性能材料和功能材料引人注目10、11。陶瓷材料具有高强、耐高温、耐腐蚀、耐磨质轻等特点，因而成为12新材料的发展中心。如今，在新材料世界里，陶瓷材料可与金属材料、有机高分子材料形成三足鼎立之势，同时它们又互相复合，取长补短，成为薪技术革命的支柱。随着功能陶瓷材料向高性能、高可靠性、多功能、微型化和集成化发展，其制备方法与技术的重要性日益突出。其科学目标是通过对功能陶瓷材料制备中的关键基础性问题的综合研究，发展制备高性能功能陶瓷的相关的科学技术，提出功能陶瓷材料的制备、结构与
11、性能关系的内在规律，为发展功能粉体、膜、片及多层结构等形体的功能陶瓷奠定科学技术基础，为制备高可靠和高效能的功能陶瓷材料能及微型元器件提供理论依据，研究内容应该有：、高性能功能陶瓷粉体制备关键基础性问题研究高性能功能陶瓷粉体制备中组成控制与结构控制的方法与理论，研究粉体制备过程中的反应机制、扩散机理以及粉体表征等关键性基础问题，研究用于制备功能陶瓷材料的固液浆料体系的物理化学特性及其调控理论与技术13。、功能陶瓷膜、片与多层结构制备关键基础性问题和关键技术研究功能陶瓷膜、片、多层结构制备的基础性和关键性问题，如流延、内电极、低温共烧及制膜新技术等研究陶瓷材料与异质材料的结合机理和界面结构14。
12、、复相功能陶瓷的制备及相关基础性问题研究复相价电、铁电陶瓷的组成、设计及其功能与效应的复合探索形成与稳定复相结掏陶瓷的制备技术及提高功能陶瓷材料复相结构的重现性和一致性的相关基础性问题题等。现代功能陶瓷的特点是品种多、价格低、应用广、功能全、技术高、更新快。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15。一般来说，要从性能的改进来改善陶瓷枋料的功能，办法可从两方面入手：16、17(1)从原
13、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、形成不同性质的晶界层等。(2)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。工艺条件是指原料粉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，以及成晶的加工方法和条件等18。无论从应用的广度，还是市场占有率来看，在当前及以后相当一段时间内功能陶瓷在现代陶瓷中仍将占据主导地位。因此，功能陶瓷今后在性能方面会向着高效能、高可靠性、低损耗、多功能、超高功能以及智能化方向发展。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
14、烧结、立体布线、超细超纯、薄膜技术等方向发展，在材料及应用的主要研究方向应包括智能化敏感陶瓷及其传感器，具有高转换率、高可靠性、低损耗、大功率的压电陶瓷及其换能器；超高速太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、用稳定性的多层陶瓷电容器材料等19。总之，现代工业技术的快速提高，极大地促进了陶瓷工业的发展。陶瓷产品的应用也日益扩大，因此我们可以相信现代陶瓷必将给我们的生活带来巨大的变化，渗透到我们生活的各个方面。我国发展新型功能陶瓷材料，一方面要大力引进先进装备及检测手段，购买新材料配方和技术专利，来提高我国陶瓷材料的研究、开发、生
15、产的起点水平；另一方西，又要在消化、吸收国外技术的基础上，立即投入到有创造性的研究开发工作之中去。因此我国科技工作者应根据目标市场需求，有针对性地深入研究与市场相适应的应用技术，同时也为该顷技术的发展寻找到真正的源泉和根本动力。同时国家亦应该在产业政策、投资力度、投资机制等方面对陶瓷驱动技术予以大力扶持，最先进的技术是买不来的，我们一定要积极发展有自主知识产权的技术，以使自己在未来全球经济一体化的大潮中立于不败之地20。4、结论功能陶瓷材料的制备科学是联系其组成、结构和性质、应用之间的核心，正是通过对功能陶瓷合成与制备的基础性，科学性和规律性的研究，发现和发展了一大批性能优异的功能陶瓷材料及其元器件。通过解决功能陶瓷材料在制备中的各种基础性，可为我国高性能功能陶瓷材料和元器件的批量、稳定生产提供理论依据，促进功能陶瓷材料制备科学的发展。参考文献：1谢征芳;陈朝辉;李永清特种陶瓷的发展与展望期刊论文-中国陶瓷工业XX(01)2OharaY;KoumotoK;YanagidaHEffectofCrystal-AxisOrientationonResonanceModeofBaTiO3Ceramics外文期刊1992(06)3梁立梅;谭咏梅浅谈现代功能陶瓷的发展及应用期刊论文-内蒙古石油化工XX(03)4董
