一、特种陶瓷二、制备工艺 1. 粉末制备2、原理预处理3、成型4、烧结三、结构陶瓷 1. 高熔点氧化物陶瓷2、高温碳化物陶瓷3、氮化物耐热陶瓷4、其他结构陶瓷四、功能陶瓷 1. 磁性瓷2、压电陶瓷3、导电、超导陶瓷4、化学功能陶瓷5、 生物功能陶瓷五、半导体敏感陶瓷 1. 光敏陶瓷2、热敏陶瓷3、压敏陶瓷4、气敏陶瓷5、湿敏陶瓷六、复合陶瓷 1. 纤维强化陶瓷基复合材料2. 金属陶瓷1-6结构陶瓷1.4 特种陶瓷的分类按特性分：• 结构陶瓷：主要利用陶瓷材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨损及化学性质稳定等特点• 功能陶瓷：利用某些陶瓷材料所具有的特殊电、磁、热、光、生物等性能• 陶瓷基复合材料：通过材料设计的方法来改善单组份陶瓷的性能或取得多组份材料性能互补的优势，扩大其应用范围按材质分：• 氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛、氧化锌• 碳化物陶瓷：碳化硅、碳化钛、碳化钨• 氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼• 硼化物陶瓷：二硼化钛、二硼化锆• 硅化物陶瓷：二硅化钼按用途分：• 电子陶瓷：陶瓷电容、电阻、电感、基板、封装用陶瓷，超导陶瓷、绝缘陶瓷• 热陶瓷：发热陶瓷、导热陶瓷、隔热陶瓷• 耐磨陶瓷：陶瓷轴承、密封件、研磨体、内衬• 光陶瓷：透明陶瓷、光导纤维、激光陶瓷• 敏感陶瓷：热敏、压敏、气敏、光敏陶瓷• 核陶瓷：核燃料（氧化铀）、核保护（含硼陶瓷）• 化学陶瓷：耐酸陶瓷、耐碱陶瓷、过滤、催化用陶瓷• 1、结构陶瓷• 高温结构陶瓷：发动机用陶瓷、高级耐火材料、喷嘴、陶瓷换热器• 高硬耐磨陶瓷：陶瓷刀具、磨料磨具、陶瓷密封件、陶瓷轴承、研磨体• 生物结构陶瓷：人工齿、人工骨• 2、功能陶瓷• 电子陶瓷：陶瓷电容器、压电陶瓷、铁电陶瓷、电介质陶瓷、半导体陶瓷、超导陶瓷• 磁性陶瓷：铁氧体、磁记录材料、磁泡材料、永磁材料• 光学(电)陶瓷：红外窗口材料、光敏陶瓷、光电陶瓷、光导纤维• 陶瓷传感器：热敏陶瓷、压敏陶瓷、湿敏陶瓷、气敏陶瓷、光敏陶瓷• 能源陶瓷：核反应堆用陶瓷、太阳能材料、红外辐射陶瓷、隔热保温材料• 化学陶瓷：催化剂载体、分子筛、耐酸陶瓷• 生物陶瓷：生物活性陶瓷、人工心脏• 3、陶瓷基复合材料• 颗粒弥散强化：SiCp/Si3N4, ZrO2p/Al2O3• 晶须强化：SiCw/Al2O3• 纤维强化：Cf/SiC, Cf/C复合材料• 应用：陶瓷刀具，发动机零部件，飞机刹车片，火箭喷管，航天飞机烧蚀材料•6-11功能陶瓷第六节磁 性 瓷磁性瓷也叫铁氧体。
它是由铁的氧化物与其它某些金属氧化物用制造陶瓷的工艺方法制成的非金属磁性材料它的主要成分是Fe2O3，此外还有二价或一价的金属氧化物（如NiO，MnO，CuO，ZnO，SrO，BaO，PbO，Li2O等）或三价的稀土氧化物铁氧体晶体结构分类：（1）尖晶石：AB2O4，主要有NiZn和MnZnA：四面体位置； B：八面体位置 （2）磁铅石：MFe12O19，M2+：二价金属离子主要有BaFe12O19 和SrFe12O19 （3）石榴石：R3Fe5O12，R3+：三价稀土金属离子一、软磁材料特点：磁导率大，矫顽力小，磁滞回线窄软磁铁氧体主要用于制作各种电感元件，如天线磁芯、变压器磁芯、滤波器磁芯以及录音机和录像机磁头和磁芯等磁记录元件二、硬磁材料硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。
硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、机及各种仪表的磁铁，而已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用三、矩磁材料特点：剩余磁感应强度大，接近饱和磁感应强度，矫顽力小，磁滞回线接近于矩形重要的矩磁材料有锰锌铁氧体和温度特性稳定的Li－Ni－Zn铁氧体、Li－Mn－Zn铁氧体矩磁材料具有辨别物理状态的特性，如电子计算机的“1”和“0”两种状态，各种开关和控制系统的“开”和“关”两种状态及逻辑系统的“是”和“否”两种状态等几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器 四、压磁铁氧体 压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料目前应用最多的是镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍镁铁氧体等压磁材料主要用于电磁能和机械能相互转换的超声器件、磁声器件及电讯器件、电子计算机、自动控制器件等• 磁性材料是功能材料的重要分支；• 磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能,• 应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。
• 信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能化方向发展;要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、高速度,而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点第七节、导 电 陶 瓷在一定条件下具有电子（或空穴）电导或离子电导的陶瓷材料前者如某些氧化物或碳化物（如碳化硅）半导体，后者如氧化锆、铬酸镧、β-Al2O3等固体电解质陶瓷可用于燃料电池、陶瓷高温发热体、钠硫电池等氧化锆陶瓷是一种耐高温、抗氧化的复合氧化物，是在纯氧化锆中加进１０％的氧化镱制成的导电陶瓷它能象金属那样把电能转变成热能，并能发光超导陶瓷可以用一般陶瓷工艺制造，例如制备Y－Ba－Cu－O的工艺是：以Y2O3、BaCO3、CuO为原料，混合后在900℃煅烧合成，再粉碎，就得到超导体烧结在950℃进行，流动氧气气氛烧结后在500 ~ 600℃氧气气氛中退火也可以用化学沉淀法和其他方法制造共沉淀法是在Y、Ba、Cu的硝酸盐溶液中，加入草酸溶液，形成草酸盐共沉淀析出再在850℃煅烧得到超导体粉末三、超导应用前景1.强电强磁应用超导磁体的应用极广，它可以在交通、电子、能源、高能物理、医疗、工业加工等领域发挥重要作用科学工程和实验室应用 电力应用 超导电机 超导储能装置 磁体应用扫 雷超导电磁流体推进船舶 育 种 磁拉单晶2．弱电弱磁应用极灵敏的电子测量装置为目标的超导电子学，作为低温电子学的主体，与超导磁体相并列第八节、压 电 陶 瓷当某些电介质受到一定方向外力作用而变形时， 其内部便会产生极化现象， 在它们的上、 下表面会产生符号相反的等量电荷； 当外力的方向改变时， 其表面产生的电荷极性也随之改变； 当外力消失后又恢复不带电状态， 这种现象称为压电效应。
反之， 若在电介质的极化方向上施加电场， 也将产生机械形变， 这种现象称为逆压电效应（电致伸缩效应）压电材料可以因机械变形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形，这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用 一、典型的压电材料1、石英晶体石英晶体材料的压电系数很稳定，但其灵敏度较低且介电常数小，因此已渐渐地被其它压电材料代替2、PbTiO3系压电陶瓷PbTiO3系压电陶瓷具最适合制作高频高温压电陶瓷元件3 压电陶瓷的生产工艺（以PZT陶瓷为例）• 典型压电陶瓷：钛酸钡、钛锆酸铅、钛酸铅• 下面以PZT(PbZrO3-PbTiO3)陶瓷为例介绍压电陶瓷的必要工序及制作方法• 压电陶瓷生产的主要工艺流程：配料→球磨→过滤、干燥→预烧→二次球磨→过滤、干燥→过筛→成型→排塑→烧结→精修→上电极→烧银→极化→测试4、压电陶瓷-高聚物复合材料无机压电陶瓷和有机高分子树脂构成的压电复合材料，兼备无机和有机压电材料的性能，并能产生两相都没有的特性因此，可以根据需要，综合二相材料的优点，制作良好性能的换能器和传感器它的接收灵敏度很高，比普通压电陶瓷更适合于水声换能器在其它超声波换能器和传感器方面，压电复合材料也有较大优势。
热释电陶瓷具有自发极化的晶体，由于在晶体发生温度变化时，晶体表面呈现外电场，这种现象称之为“热释电效应”热释电瓷实质上也是一种压电瓷，具有自发极化在32种点阵群中，只有10种有热电性 热释电材料主要用以制造温度/红外传感器和红外成像传感器后者可在黑暗中拍摄照片和进行观察化学功能陶瓷 所谓化学功能主要指陶瓷材料对化学物质的敏感性、吸附性、催化性和耐腐蚀性等在除化学功能应用的其他应用中也常常要求陶瓷材料优良的化学功能，如许多力学功能陶瓷、电磁功能陶瓷等，其环境和使用也常常要求材料同时具有优良的抗腐蚀性能泡沫陶瓷是一种用特殊生产工艺制作的多孔陶瓷．该产品具有气孔率高，质量轻；比表面积大，与流体接触效率高；流体通过时，压力损失小；耐热性好，耐酸碱能力强；收尘效率高，使用寿命长；使用方便，应用范围广，综合效率好．四生 物 功 能 陶 瓷用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料，又称生物医用材料一、生物医学材料的用途v 替代损害的器官或组织，例如：人造心脏瓣膜、假牙、人工血管等；v 改善或恢复器官功能的材料，如：隐型眼镜、心脏起搏器等；v 用于治疗过程，例如：介入性治疗血管内支架、用于血液透析的薄膜、药物载体与控释材料等。
二、对生物医学材料的基本要求v 生物相容性v 化学稳定性v 力学条件v 其它要求三、通用生物医用材料• 钛合金系列材料• 生物陶瓷复合化与生物活性化• 高分子生物材料仿生化和高性能化• ……金属生物医学材料Ø 金属生物医用材料必须是一类生物惰性材料，除应具有良好的力学性能及相关的物理性质外，还必须具有优良的抗生理腐蚀性和组织相容性Ø 已应用于临床的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金等三大类它们主要用于骨和牙等硬组织修复和替换，心血管和软组织修复以及人工器官制造中的结构元件不锈钢 钴基合金 钛基合金生物医用高分子材料• 指用于生物体或治疗过程的高分子材料• 按来源可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料• 优点：强度与硬度较低，可作为软组织替代物；不发生生理腐蚀；制作上易于成型• 缺点：可能会因体液或血液中的多种离子、蛋白质和酶的作用而导致聚合物断链、降解；耐磨损、蠕变等性能也不如金属材料用于人工器官和植入体的高分子材料根据生物陶瓷材料与生物体组织的作用，把它们可以分为三类：• 惰性生物陶瓷这种生物陶瓷在生物体内与组织几乎不发生反应或反应很小，例如氧化铝陶瓷和蓝宝石、碳、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷等；• 活性生物陶瓷。
在生理环境下与组织界面发生作用，形成化学键结合，系骨性结合如羟基磷灰石等陶瓷及生物活性玻璃，生物活性微晶玻璃；• 可被吸收的生物降解陶瓷，这类陶瓷在生物体内可被逐渐降解，被骨组织吸收，是一种骨的重建材料，例如磷酸三钙等惰性生物材料——氧化铝陶瓷碳素材料根据不同的生产工艺，可得到不同结构的碳素材料，主要的类型有三种：• 玻璃碳材：是通过预先成型的因态聚合物使易挥发组分挥发掉而制得材料的断面厚度一般小于7mm。