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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的主要材料先进的陶瓷具有两种截然相反的电性能，一种是介电性能，一种是导电性能。介电就是不导电的意思，所以有些陶瓷可用作电介质。传统的硅酸盐陶瓷就是良好的电介质，至今仍是高压输电线路的电器设备上不可缺少的绝缘材料。但是，这种陶瓷含有较多量的钾离子和钠离子，使他在高频电场中的电性能下降先进陶瓷中的氧化铝、氧化铍、氮化硼、氮化硅都有良好的电绝缘性，特别是他们在高温下并不减少多少。氧化铍陶瓷在常温下的比电阻大于105。Cm，即是到500摄氏度仍有1013欧姆。Cm。，在陶瓷中是较好的一种
2、。这里的电性能优越的另一种表现是介电损耗小，就是说电介质在电场作用下由于发热而消耗的能量少。介电损耗越小，绝缘性能越好。氧化铝陶瓷能透过无线电波就像玻璃能透过光线一样，而像金属那样的导电物质却不能透过无线电波。如果材料的介电损耗大，无线电波透过时损失的多，透过的少。所以，导弹的雷达保护罩、人造卫星的天线窗微波调速器的调速窗等，都是采用介电损耗小的陶瓷材料来做。有些陶瓷的介电常数很大，如金红石陶瓷、钛酸钡陶瓷等。介电常数的意思是，采用某中介质的电容器的电容量与同样尺寸的真空电容器的电容量的比值。介电常数大的陶瓷，做成电容器的电容量大，因而能制造体积小、质量轻的电容器。先进陶瓷总体上可分为结构陶瓷
3、、功能陶瓷、陶瓷复合材料、纳米陶瓷四大类。1、结构陶瓷：高温结构陶瓷超硬陶瓷材料、耐磨陶瓷材料2、功能陶瓷：电子陶瓷压电铁电陶瓷、电介质陶瓷：装置陶瓷、高压电瓷高导热陶瓷、电容器陶瓷微波介质陶瓷、电解质陶瓷、导电陶瓷半导体陶瓷：传感器陶瓷：热敏陶瓷、压敏陶瓷、磁敏陶瓷、气敏陶瓷、温敏陶瓷磁性陶瓷铁氧体陶瓷、磁记录陶瓷、高矫顽力陶瓷光学陶瓷透明陶瓷、红外陶瓷、激光陶瓷、光色陶瓷、光纤陶瓷生物陶瓷多孔陶瓷陶瓷分离膜能源技术陶瓷超导陶瓷、高温超导体陶瓷核技术陶瓷计算机高技术陶瓷3、陶瓷复合材料多功能陶瓷复合材料机敏陶瓷复合材料智能陶瓷复合材料4、纳米陶瓷电容器陶瓷用作电容器介质的陶瓷材料统称为电容器
4、陶瓷。按材料的温度性能可分为温度补偿陶瓷和温度稳定性陶瓷以及温度非线性陶瓷；按陶瓷主晶相是否具有铁电性能可分为铁电陶瓷和非铁电陶瓷；按材料介电常数可分为低介陶瓷和高介陶瓷；还有半导体陶瓷，主要有金红石陶瓷、钛酸钙陶瓷、钛酸镁陶瓷、钛酸锆陶瓷等钛酸盐陶瓷，此外还有锡酸盐陶瓷、锆酸盐陶瓷、铌酸盐陶瓷和钨酸盐陶瓷等。温度补偿型电容器又称为热补偿电容器。使用非铁电电容器陶瓷，特点是高频损耗小，在使用温度范围内介电常数随温度呈线性变化，从而可以补偿电路中电感或电阻温度系数的变化，维持谐振频率的稳定。温度稳定型电容器也使用非铁电电容器陶瓷，主要特点是介电常数的温度系数很小，甚至接近于零。适用于高频和微波高
5、介电常数电容器采用铁电电容器陶瓷和反铁电电容器陶瓷。特点是介电常数非常高，可达100030000，适用于低频。半导体陶瓷电容器铁电陶瓷铁电性是指某些晶体在一定温度范围内自发极化，在外电场作用下，自发极化重新取向，而且电位移矢量与电场强度之间的关系呈现类似于磁滞回线那样的滞后曲线的现象。铁电陶瓷是具有铁电现象的陶瓷。常见的铁电陶瓷其主晶相多为钙钛矿型，此外还有钨青铜型、含铋层状化合物及烧绿石型等。铁电陶瓷晶体中，存在着很多自发的偶极子，在一个电畴内，偶极子的取向相同，但不同的电畴，取向则是随机的，因此，在没有外电场的作用时，整个晶体不存在宏观偶极矩。铁电陶瓷在某温度以上会失去自发极化，而低于该温
6、度时，又可重新获得铁电性，此温度称居里温度或居里点。铁电陶瓷陶瓷种类很多，但是最典型、最主要的是以钛酸钡或以钛酸钡基固熔体为主晶相的铁电陶瓷。钛酸钡化学式为BaTiO3，纯钛酸钡陶瓷的居里温度约为120摄氏度，介电常数较高，介电损耗角正切值约为1%，经人工极化的钛酸钡陶瓷其机电耦合系数Kp约为，机械品质因素Qm约为300，压电常数d31和d33分别约为-8010-12C/N和19010-12C/N.BaTiO3随着温度的变化有四种晶型：120为立方结构，5120为四方结构，-805为正交结构，-80为菱形。BaTiO3的比介电常数常温时为1500，在居里点附近高达600010000。BaTiO
7、3不仅具有铁电性能，而且具有压电性和半导体性，是典型的压电材料和正温度系数热敏电阻材料。陶瓷材料的应用现状应用现状陶瓷是人类生活和生产中不可缺少的一种材料。陶瓷产品的应用范围遍及国民经济各个领域。它的发展经历了从简单列复杂、从粗糙到精细、从无油到施釉、从低温到高温的过程。随着生产力的发展和技术水平的提高各个历史阶段赋予陶瓷的涵义和范围也随之发生变化。原来的陶瓷就是指陶器和瓷器的通称。也就是通过成型和高温烧结所得到的成型烧结体。传统的陶瓷材料主要是指硅铝酸盐。刚开始的时候人们对硅铝酸盐的选择要求不高，纯度不大，颗粒的粒度也不均一，成型压强不高。这时得到陶瓷称为传统陶瓷。后来发展到纯度高，粒度小且
8、均一，成型压强高，进行烧结得到的烧结体叫做精细陶瓷。氮化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等，具有非常广泛的用途。利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件，变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，陶瓷现在已经在很多领域
9、得到广泛应用。陶瓷发展趋势分析特种陶瓷特种陶瓷，又称精细陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类。在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能，如：电、磁、光、热、声、化学、生物等功能；以及耦合功能，如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。特种陶瓷按照化学组成划分有：1.氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、氧化钛、氧化钍、氧化铀等。2.氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。3.碳化物陶瓷：碳化硅、碳化硼、碳化铀等。
10、4.硼化物陶瓷：硼化锆、硼化镧等。5.硅化物陶瓷：硅化钼等。6.氟化物陶瓷：氟化镁、氟化钙、氟化镧等。7.硫化物陶瓷：硫化锌、硫化铈等。还有砷化物陶瓷，硒化物陶瓷，碲化物陶瓷等。除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外，还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。例如，由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷，由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷，由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷，由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧陶瓷等等。此外，有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷，例如氧化物基金属陶瓷，碳化物基金属陶瓷，硼化物基金属陶瓷等，也是现代陶瓷中的重要品种上。近
11、年来，为了改善陶瓷的脆性，在陶瓷基体中添加了金属纤维和无机纤维，这样构成的纤维补强陶瓷复合材料特种陶瓷材料纳米陶瓷：它是指晶粒尺寸，晶界宽度，第二相分布，缺陷尺寸均在100nm以下,并具有纳米材料固有特征的陶瓷材料。必须指出，即使采用纳米粉料，坯体在烧成过程中往往发生晶体迅速成长，甚至出现二次重结晶等问题，结果导致产品已不是纳米陶瓷，而是微米陶瓷，因而失去了纳米材料的固有特性，也就不能称为纳米陶瓷.另一方面近来许多报道表明，一旦获得纳米陶瓷，将可望克服陶瓷材料的脆性，而且有显著的超塑性和高强度。陶瓷分离膜：它是一种固态膜，主要有两部份构成，即膜支撑体及多孔膜。支撑体广泛采用含铝量高的氧化铝陶瓷
12、。多孔膜主要由AL2O3，ZrO2，TiO2和SiO2等为主体构成。一般分离膜孔径为：250nm，有时达微米级，其品种，规格日趋多样化。分离膜通常具有化学稳定性好，能耐酸，耐碱，耐有机溶剂，机械强度高，耐磨性好，可反向冲洗；抗微生物能力强；耐高温；孔径分布范围窄，分离效率高等特点。目前许多产品已在废水处理、果汁生产、固液分离等方面获得应用，可望在环境工程，石油化工，生物工程，冶金工业及纳米粉料制备等众多领域获得广泛应用，市场前景颇好，社会经济效益显著。当前陶瓷膜分离技术发展迅速，正向着介孔膜及气气分离膜方向发展。仿生复相陶瓷：为克服陶瓷材料的脆性，提高其韧性，国内外许多科学家们从对天然生物材料
13、如竹，贝壳等的结构特征所进行的判析中得到启示，从而进一步对结构陶瓷的材料设计，制备工艺等多方面进行了研究。果然，获得了某些仿生复相陶瓷。主要技术措施有纤维、晶须补强，颗粒弥散，自补强，多相补强以及表面改性等。例如，YTZP陶瓷材料，室温强度已达XXmpa以上，KIC已超过15，达到了可与某些金属材料比较的强度。又如，SiC陶瓷通N2形成Si3N4表面层，使强度和断裂韧性均有明显提高。总之复相特种陶瓷材料所具有的高强度，高耐磨性等特点，在高科技领域中的应用已取得显著效果，已成为结构陶瓷研究热点之一。基板材料目前国内外主要采用Al2O3陶瓷作为集成电路基板材料，然而随着电子元器件向高性能、高密度、
14、大功率、小型化、低成本方向发展，迫切希望采用高导热系数陶瓷基板，理论上最适宜的候选材料有金刚石、立方氮化硼、氧化铍、碳化硅和氮化铝等。由于AlN导热系数高达250Wm-1K-1，虽比SiC及BeO略低，但比Al2O3略高810倍，其体积电阻率，击穿强度，介电损耗等电气性能可与Al2O3瓷媲美，且介电常数较低，机械强度也较高，热膨胀系数为/，接近于Si可进行多层布线。可以认为是最佳候选材料之一。目前日本德山曹达、东芝及美国一些公司已开始相当规模的应用，AlN陶瓷年总产量已逾千吨。国内目前AlN基板尚处于起步阶段，主要基本指标导热率大都在130180Wm-1K-1。一些研究单位科技攻关产品性能已接
15、近国际水平，但高性能、批量化、产品一致性和低成本化等方面的问题尚有待进一步解决。电阻基体材料电阻是电路的基本元件，应用面广，需求量大。一般碳膜、金属膜电阻技术含量较低，产品价值不高，单件产品为微利，由于原材料、劳动力、能源等因素，目前国际市场有一定销路，但国内市场，价格竞争激烈。另一方面，高性能、超小型、大功率、高稳定性新型片式、无感电阻国内外市场广阔，具有良好的社会经济效益，由于技术和装备方面的问题，目前我国尚处于起步阶段。电容器陶瓷介质材料近年来主要发展趋势是寻求大容量、小尺寸、高可靠、低价格的陶瓷电容器。与传统BaTiO3基介质材料相比，为提高介电常数和改善性能，出现了复合钙钛矿型材料。值得指出的是利用半导体p-n结的原理发展起来的晶界层电容器的出现，其视在介电常数较常规瓷介电容器的介电常数提高数倍至数十倍。以SrTiO3为基的晶界层电容器具有高介电常数，低介电损耗，低温度系数以及色散频率较高等优点，是最有发展前途的瓷料之一。目前，国内少数厂家已进入批量生产，然而在高性能、高合格率方面尚存在一定差距。可以相信，晶界层多层
