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1、功能陶瓷浅析前言中国是陶瓷的故乡，陶瓷从古至今在人们生活中一直扮演着重要的角色，我们用的烹饪器具，锅碗瓢盆，装饰材料等等都用到了陶瓷材料，这为人们的工作和生活提供了大大的便利。然而，这只是我们认识到的传统意义上的陶瓷，它的应用范围也只是局限于生活中的几个方面。其实陶瓷的用途远不止这些，随着科技的进步和社会的发展，陶瓷已经应用到各个领域，包括能源、交通、医疗、环保、国防、航空航天等等，这就是所谓的新型陶瓷，也就是功能陶瓷，它们在各个领域发挥着举足轻重的作用。正文功能陶瓷是在原料、制备工艺上区别于传统陶瓷的，功能陶瓷不仅具备传统陶瓷的优良特点，同时还开发了其在力、光、电、声、磁、化学等方面的性能。
2、常见的功能陶瓷有压电陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷、磁性陶瓷、化学陶瓷等。1.压电陶瓷压电陶瓷是功能陶瓷中用途最广泛的一种功能陶瓷，据统计，压电陶瓷占整个功能陶瓷市场三分之一的份额。由此可见其重要性。压电陶瓷的制造特点是在直流电场下对铁电陶瓷进行极化处理，使之具有压电效应。所谓压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，这是正压电效应。反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领域，以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器
3、、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。地震是毁灭性的灾害，而且震源始于地壳深处，以前很难预测，使人类陷入了无计可施的尴尬境地。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。 压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制做的精确控制机构压电驱动器，对于精密仪器和机
4、械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。 谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器件，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性。它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能提高抗干扰性，使以往的电磁设备无法望其项背而面临着被替代的命运。2.生物陶瓷生物硬组织代用材料有体骨、动物骨，后来发展到采用不锈钢和塑料，由这些生物材料在生物体中使用，不锈钢存在溶析、腐蚀和疲劳问题，塑料存在稳定性差和强度低的问题。目前世界各国相继发展了生物陶瓷材料。它不仅具有不锈钢塑料所具有的特性，而且具有亲水性、能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性。因此生
5、物陶瓷具有广阔的发展前景。生物陶瓷除用于测量、诊断治疗等外，主要是用作生物硬组织的代用材料。可用于骨科、整形外科、牙科、口腔外科、心血管外科、眼外科、耳鼻喉科及普通外科等方面。3.超导陶瓷超导材料在低于某个特定温度时，电阻突然陡降为零的现象；在磁场中其磁感应强度为零，即抗磁现象。超导陶瓷广泛的应用于一些电力领域。例如：超导磁体制成了超导发电机，超导输电线路等；超导计算机，有超导材料制成的晶体管，在避免超大规模集成电路散热的同时，还减少了计算机的容量和体积，最终大大提高了计算机的运行速度；利用超导材料还发明了磁悬浮列车，给人们的出行带来了极大的便利。4.磁性陶瓷磁性材料主要是指由过渡元素铁、钴、
6、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。从应用功能上讲，磁性材料分为：软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了，因为金属在高频和微波 频率下将产生巨大的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这一问题、得到广泛应用。磁性陶瓷的应用非常广泛，主要用于两个方面：第一方面就是信息存储，如磁盘、磁卡、软硬磁盘等；第二方面就是磁性流体，外加磁场时，磁性流体表现为顺磁性。新兴发展起来的如磁性药流载体就是一个很好的例子。5.化学陶瓷化学功能指一些化学物质遇到陶瓷材料会表现出的敏感性、催化性、吸附性等性质。特别利用其表现出的催化性和吸附性可制成在化工领域里必不可少的催化剂及其载体。另外还可利用一些孔材料用于污水治理、环境保护等方面。结束语从发现功能陶瓷至今，短短的时间里，功能陶瓷发生了翻天覆地的变化，在许多领域得到了广泛的应用，为人们的生活和工作提供了巨大的便利。但是功能陶瓷的发展空间还很大，现在只是开发了其一小部分的功能，我们还需要对其继续探索，朝着环保型、复合型、纳米级、多功能型等方面继续努力。相信未来功能陶瓷必将成为一种广泛的不可替代的功能材料。
