特种陶瓷又称精细(xi)陶(tao)(tao)(tao)瓷，按(an)其应(ying)用功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)分类(lei)，大体可分为高强度、耐(nai)高温和复合结(jie)构陶(tao)(tao)(tao)瓷及电工电子功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)陶(tao)(tao)(tao)瓷两大类(lei)。在陶(tao)(tao)(tao)瓷坯(pi)料(liao)中加入特别(bie)配方(fang)的无机材料(liao)，经过1360度左右高温烧结(jie)成型，从而获得(de)稳(wen)定(ding)可靠的防静电性(xing)能(neng)(neng)(neng)，成为一(yi)种(zhong)新型特种(zhong)陶(tao)(tao)(tao)瓷，通常具有一(yi)种(zhong)或多种(zhong)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)，如：电、磁、光、热、声(sheng)、化学、生物等功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)；以及耦(ou)合功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)，如压电、热电、电光、声(sheng)光、磁光等功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)。目前特种(zhong)陶(tao)(tao)(tao)瓷已广泛应(ying)用到各行各业，下面我(wo)们来细(xi)分下特种(zhong)陶(tao)(tao)(tao)瓷分类(lei)和主要用途:

（1）纳(na)米(mi)陶瓷： 

它是(shi)指晶(jing)(jing)粒尺(chi)寸(cun)，晶(jing)(jing)界(jie)宽度(du)(du)，第二相分布，缺陷(xian)尺(chi)寸(cun)均在100nm以下,并(bing)具(ju)有纳(na)米材(cai)料(liao)固有特征(zheng)的(de)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)。必须指出，即使(shi)采用纳(na)米粉料(liao)，坯(pi)体在烧成过(guo)程中(zhong)往往发生晶(jing)(jing)体迅(xun)速成长，甚至出现二次重(zhong)结(jie)晶(jing)(jing)等问(wen)题(ti)，结(jie)果导致产品(pin)已(yi)不是(shi)纳(na)米陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)，而是(shi)微米陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)，因而失去了纳(na)米材(cai)料(liao)的(de)固有特性(xing)，也就不能(neng)称为纳(na)米陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci).另一(yi)方面近来许多报道表明，一(yi)旦获得(de)纳(na)米陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)，将(jiang)可望克服(fu)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)的(de)脆性(xing)，而且有显著的(de)超(chao)塑性(xing)和高强度(du)(du)。 

（2）陶瓷(ci)分离膜(mo)： 

它(ta)是(shi)一种(zhong)固态膜(mo)，主(zhu)要有(you)两部(bu)份构(gou)成(cheng)，即(ji)膜(mo)支(zhi)撑(cheng)体(ti)(ti)(ti)及(ji)多(duo)(duo)(duo)孔(kong)膜(mo)。支(zhi)撑(cheng)体(ti)(ti)(ti)广泛采用(yong)含铝量高的(de)氧化铝陶瓷(ci)。多(duo)(duo)(duo)孔(kong)膜(mo)主(zhu)要由AL2O3，ZrO2，TiO2和SiO2等(deng)为(wei)主(zhu)体(ti)(ti)(ti)构(gou)成(cheng)。一般(ban)分(fen)(fen)离(li)(li)(li)膜(mo)孔(kong)径为(wei)：2~50nm，有(you)时(shi)达微米级，其(qi)品种(zhong)，规格日趋多(duo)(duo)(duo)样化。分(fen)(fen)离(li)(li)(li)膜(mo)通常(chang)具有(you)化学稳定性好，能耐(nai)酸，耐(nai)碱，耐(nai)有(you)机溶剂，机械(xie)强(qiang)度高，耐(nai)磨(mo)性好，可(ke)反向冲洗(xi)；抗微生(sheng)物(wu)能力强(qiang)；耐(nai)高温；孔(kong)径分(fen)(fen)布范(fan)围(wei)窄，分(fen)(fen)离(li)(li)(li)效率(lv)高等(deng)特(te)点。目前许多(duo)(duo)(duo)产(chan)品已在(zai)废水处理、果汁生(sheng)产(chan)、固液(ye)分(fen)(fen)离(li)(li)(li)等(deng)方(fang)面获得(de)应用(yong)，可(ke)望(wang)在(zai)环境(jing)工(gong)(gong)(gong)程，石油化工(gong)(gong)(gong)，生(sheng)物(wu)工(gong)(gong)(gong)程，冶金工(gong)(gong)(gong)业及(ji)纳米粉料制备等(deng)众多(duo)(duo)(duo)领(ling)域获得(de)广泛应用(yong)，市场前景颇好，社会经济(ji)效益(yi)显著。当前陶瓷(ci)膜(mo)分(fen)(fen)离(li)(li)(li)技术(shu)发展(zhan)迅速，正(zheng)向着(zhe)介(jie)孔(kong)膜(mo)及(ji)气气分(fen)(fen)离(li)(li)(li)膜(mo)方(fang)向发展(zhan)。 

（3）仿生复相陶瓷： 

为克(ke)服陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的脆性，提(ti)高(gao)(gao)其(qi)韧(ren)性，国内(nei)外许(xu)多(duo)科学家们从(cong)对天(tian)然(ran)生(sheng)物材(cai)料(liao)(liao)(liao)如竹(zhu)，贝壳等的结(jie)构特(te)征所(suo)进行的判析中得到启示，从(cong)而进一(yi)步对结(jie)构陶(tao)瓷(ci)的材(cai)料(liao)(liao)(liao)设计，制备工艺等多(duo)方面(mian)进行了(le)研究。果然(ran)，获得了(le)某些仿生(sheng)复相陶(tao)瓷(ci)。主要(yao)技术措施有纤(xian)维、晶(jing)须补(bu)强(qiang)，颗粒(li)弥(mi)散(san)，自(zi)补(bu)强(qiang)（原位(wei)生(sheng)长），多(duo)相补(bu)强(qiang)以(yi)及表面(mian)改性等。例如，YTZP陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)(liao)(liao)，室温强(qiang)度已达2000mpa以(yi)上，KIC已超过15，达到了(le)可与某些金属材(cai)料(liao)(liao)(liao)比(bi)较的强(qiang)度。又如，SiC陶(tao)瓷(ci)通N2形成Si3N4表面(mian)层，使强(qiang)度和断(duan)裂韧(ren)性均有明显提(ti)高(gao)(gao)。总之(zhi)(zhi)复相特(te)种陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)(liao)(liao)所(suo)具有的高(gao)(gao)强(qiang)度，高(gao)(gao)耐磨(mo)性等特(te)点(dian)，在高(gao)(gao)科技领(ling)域中的应用已取得显著效果，已成为结(jie)构陶(tao)瓷(ci)研究热点(dian)之(zhi)(zhi)一(yi)。 

（4）基板材料 

目(mu)(mu)前(qian)国(guo)内(nei)外主要采用Al2O3陶瓷作(zuo)为集成电(dian)(dian)(dian)路基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)材(cai)料(liao)，然而随着电(dian)(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件向(xiang)高(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)、高(gao)(gao)(gao)密度(du)、大功率(lv)、小型化(hua)(hua)、低(di)成本(ben)方向(xiang)发展，迫(po)切希望采用高(gao)(gao)(gao)导热(re)系数(shu)陶瓷基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)，理论上最适宜(yi)的候选(xuan)材(cai)料(liao)有金刚(gang)石（C）、立方氮化(hua)(hua)硼（BN）、氧化(hua)(hua)铍（BeO）、碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)（SiC）和氮化(hua)(hua)铝（AlN）等(deng)。由于(yu)AlN导热(re)系数(shu)高(gao)(gao)(gao)达250W·m-1·K-1，虽比SiC及(ji)BeO略(lve)低(di)，但比Al2O3略(lve)高(gao)(gao)(gao)8~10倍(bei)，其(qi)体(ti)积电(dian)(dian)(dian)阻率(lv)，击穿强度(du)，介电(dian)(dian)(dian)损耗(hao)等(deng)电(dian)(dian)(dian)气(qi)性(xing)(xing)能(neng)可(ke)(ke)与(yu)Al2O3瓷媲(pi)美，且介电(dian)(dian)(dian)常(chang)数(shu)较(jiao)低(di)，机械强度(du)也较(jiao)高(gao)(gao)(gao)，热(re)膨胀系数(shu)为4.4ppm/℃，接(jie)近于(yu)Si可(ke)(ke)进行多层布线。可(ke)(ke)以认(ren)为是最佳候选(xuan)材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi)。目(mu)(mu)前(qian)日本(ben)德山曹达、东芝及(ji)美国(guo)一(yi)些(xie)公司已(yi)开始相当(dang)规(gui)模(mo)的应用，AlN陶瓷年总产量(liang)已(yi)逾千吨。国(guo)内(nei)目(mu)(mu)前(qian)AlN基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)尚(shang)处于(yu)起步(bu)阶段(duan)，主要基(ji)(ji)本(ben)指(zhi)标导热(re)率(lv)大都在130~180 W·m-1·K-1。一(yi)些(xie)研究单位科技攻关产品性(xing)(xing)能(neng)已(yi)接(jie)近国(guo)际水平，但高(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)、批量(liang)化(hua)(hua)、产品一(yi)致性(xing)(xing)和低(di)成本(ben)化(hua)(hua)等(deng)方面的问题尚(shang)有待(dai)进一(yi)步(bu)解决。 

（5）电阻(zu)基体材料 

电阻是电路的基(ji)本元件，应用面(mian)(mian)广，需求量大。一(yi)般碳(tan)膜(mo)、金属膜(mo)电阻技术(shu)含量较低(di)，产品价值(zhi)不高(gao)(gao)，单件产品为微利，由于(yu)(yu)原(yuan)材料、劳动力(li)、能(neng)源等因素，目前国(guo)际市(shi)(shi)场有(you)一(yi)定销路，但(dan)国(guo)内市(shi)(shi)场，价格竞(jing)争(zheng)激烈。另(ling)一(yi)方面(mian)(mian)，高(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)、超小型(xing)、大功(gong)率、高(gao)(gao)稳(wen)定性(xing)(xing)新型(xing)片式、无感(gan)电阻国(guo)内外市(shi)(shi)场广阔，具有(you)良好(hao)的社会(hui)经济效益，由于(yu)(yu)技术(shu)和装备方面(mian)(mian)的问题，目前我(wo)国(guo)尚处于(yu)(yu)起(qi)步阶段(duan)。 

（6）电(dian)容(rong)器陶瓷介(jie)质材(cai)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（GBLC）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，晶界层多层电容器（GBMLC）瓷料的出现将使电容器向小型化方向发展取得重大突破。 

（7）压(ya)电陶瓷材(cai)料 

 压(ya)(ya)电陶瓷是实现机械能与(yu)电能相互(hu)转(zhuan)换重(zhong)要的功能材料，广泛(fan)应(ying)用于音响设(she)备、传感器、报警器、超声(sheng)清洗、医疗诊断及(ji)通讯等许多领域。一般压(ya)(ya)电陶瓷材料为锆钛(tai)酸铅(qian)（PZT）系，有的瓷料中氧化(hua)铅(qian)含量高(gao)达(da)60~70%左右，由(you)于生产过程中产生的粉尘及(ji)烧结(jie)过程中的铅(qian)挥发，这(zhei)不仅给工(gong)艺和产品(pin)质量稳(wen)定带来诸(zhu)多问题，而且给生态环(huan)境和人类的健康带来危(wei)害，研究新型无铅(qian)压(ya)(ya)电陶瓷以减少对环(huan)境的污染(ran)己(ji)成为一项十分紧迫的任务。 

1961年(nian)前苏(su)联(lian)学(xue)者(zhe)Smolensky等(deng)人发现(xian)钛酸铋(bi)钠（Bi1/2Na1/2）TiO3，简(jian)称BNT为(wei)钙钛矿型（ABO3）铁电体。其居(ju)里点为(wei)320℃。极化(hua)困难限制其实际应用，直到(dao)80年(nian)代末，90年(nian)代初日本学(xue)者(zhe)Takenaka等(deng)人用Ba++ 对Bi1/2Na1/2 进(jin)行(xing)A位置(zhi)换，出现(xian)了BNT－BaTiO3系(xi)(xi)(xi)，即BNBT系(xi)(xi)(xi)压(ya)电陶瓷，解决(jue)了BNT难以(yi)极化(hua)问题；获得(de)频(pin)率常数高，介电常数较小，具有很大各向异性的(de)新体系(xi)(xi)(xi)。可望(wang)在超声(sheng)领域(yu)中获得(de)应用，近年(nian)来(lai)国内外一些学(xue)者(zhe)大都以(yi)BNBT系(xi)(xi)(xi)为(wei)基进(jin)行(xing)改性研究(jiu)，并(bing)已取(qu)得(de)某些进(jin)展，然而寻求(qiu)无铅高性能压(ya)电陶瓷新系(xi)(xi)(xi)统取(qu)代传统的(de)PZT系(xi)(xi)(xi)统决(jue)非易事，还有许多工作要做。 

（8）微波(bo)陶瓷介质材(cai)料 

自从(cong)1971年Masse等(deng)人首次(ci)提(ti)出采用(yong)(yong)四钛酸钡(bei)（BaTi4O9）作为(wei)(wei)微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷介(jie)质材(cai)料(liao)以来，随着(zhe)现(xian)代通(tong)讯技(ji)(ji)术(shu)(shu)(shu)的(de)(de)不(bu)断(duan)发展(zhan)，尤(you)其是移动通(tong)讯向(xiang)着(zhe)高(gao)(gao)可靠，小(xiao)尺寸方向(xiang)发展(zhan)，对材(cai)料(liao)的(de)(de)要(yao)求越来越高(gao)(gao)。为(wei)(wei)满足不(bu)同用(yong)(yong)途的(de)(de)要(yao)求，微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷介(jie)质材(cai)料(liao)种类有很多。主要(yao)有：TiO2；2MgO·SiO2；Al2O3；MgTiO3；BaTi4O9；BaTi9O20；(Zr,Sn)TiO4；Ba(Zr,Ti)O3；MgTaO3；BaO-ZnO-Nb2O5-Ta2O5；（Ca,Sr,Ba）O-ZrO2；BaO-TiO2-SnO2-Ln2O3等(deng)系(xi)统(tong)。无论哪种系(xi)统(tong)，一(yi)般都希望(wang)微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷材(cai)料(liao)具有适宜的(de)(de)介(jie)电常(chang)(chang)数(shu)ε，尽可能高(gao)(gao)的(de)(de)品(pin)质因素Q0，尽可能低的(de)(de)频(pin)率(lv)温度(du)系(xi)数(shu)τf，最好~0ppm/℃。我国目前(qian)通(tong)常(chang)(chang)按介(jie)电常(chang)(chang)数(shu)分为(wei)(wei)：低介(jie)ε≤20；中介(jie)ε~40；高(gao)(gao)介(jie)ε~100三大类。必须指出，高(gao)(gao)性(xing)能微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷的(de)(de)技(ji)(ji)术(shu)(shu)(shu)含量高(gao)(gao)，研制(zhi)难度(du)大，尤(you)其是精确测定(ding)微(wei)(wei)波(bo)(bo)频(pin)率(lv)下的(de)(de)Q0。随着(zhe)科(ke)学技(ji)(ji)术(shu)(shu)(shu)不(bu)断(duan)进(jin)(jin)步，使用(yong)(yong)频(pin)率(lv)越来越高(gao)(gao)，从(cong)几(ji)百兆(zhao)正向(xiang)着(zhe)数(shu)十(shi)兆(zhao)方向(xiang)发展(zhan)，近期可望(wang)达~40G。国际上(shang)美(mei)国已(yi)完(wan)成(cheng)ε从(cong)2~250系(xi)列(lie)化研究(jiu)工(gong)作，日、俄、德、法等(deng)少数(shu)国家已(yi)掌握高(gao)(gao)性(xing)能微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷的(de)(de)生产技(ji)(ji)术(shu)(shu)(shu)，由于技(ji)(ji)术(shu)(shu)(shu)垄断(duan)和保(bao)密等(deng)原因，微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)(de)售(shou)价昂贵(gui)。当前(qian)为(wei)(wei)满足移动电话、汽车(che)雷达、卫星(xing)通(tong)讯、全球定(ding)位系(xi)统(tong)、射频(pin)控制(zhi)、基地站等(deng)民用(yong)(yong)及(ji)军工(gong)技(ji)(ji)术(shu)(shu)(shu)对微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷元(yuan)器(qi)件(jian)日益增长的(de)(de)需要(yao)，在微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷材(cai)料(liao)取得进(jin)(jin)展(zhan)的(de)(de)基础上(shang)，进(jin)(jin)一(yi)步研究(jiu)开发高(gao)(gao)性(xing)能同轴(zhou)谐振(zhen)器(qi)、柱状、环状谐振(zhen)器(qi)、补丁天(tian)线等(deng)微(wei)(wei)波(bo)(bo)陶(tao)(tao)(tao)瓷元(yuan)器(qi)件(jian)已(yi)提(ti)到(dao)重要(yao)议事日程。 

（9）热敏陶瓷材料(liao) 

热敏陶瓷材料主要包括负温度系数（NTC），正温度系数（PTC）及具有临界温度的负温度系数（CTR）三大类材料。前两类热敏电阻应用最广，相对来说NTC热敏电阻已有相当大的生产规模，技术也较完善，PTC热敏陶瓷用途极为广泛，产品品种繁多，性能方面与国际水平的主要差距表现为高性能、稳定性、一致性等诸方面.这些差距正在缩小，为克服高温PTC材料含铅污染环境的缺点，NiO-ZnO-TiO2系新材料已经闻世，加热温度已达290℃，可望在温度传感，加热及控制等方面获得应用。

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