新型功能陶瓷材料研究进展-张秀娟.doc

佳木斯大学工学硕士学位论文
佳木斯大学研究生课程报告
PAGEII

DATE\@"yy-M-d"24-9-28DATE\@"yy-M-d"24-9-28
陶瓷材料学
报告题目新型功能陶瓷材料的研究进展
学院材料科学与工程年级2009级专业材料加工工程
研究方向生物医学材料学生姓名张秀娟学号09812012佳木斯大学

1功能陶瓷材料分类
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是，半导体陶瓷存在大量晶界，晶粒的半导体化是在烧结工艺过程中完成的，因此具有丰富的材料微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，目前已使用的敏感材料，主要有热敏材料、电压敏材料、光敏材料、气敏材料、湿敏材料等。尤其是近10年来，如PTC(positivetemperaturecoefficient的缩写)材料在国内无论是基础理论研究还是工业生产规模都得到长足进步，其应用范围，已渗透到航天、航空、航海、无线通讯、有线通讯、电子工业和民用电器等各个领域。有一种高性能PTC材料，采用了一种施主为液相、另一种施主为固相的双施主掺杂方法，利用国产原料并同时考虑到成型压力和烧成制度等因素的影响，制备出了性能较优的PTC材料，这对于促进生产高性能PTC材料和原料的国产化，有一定的理论和实际意义。而铬酸镧(La-CrO3)是一种钙钛矿型(ABO3)复合氧化物，具有很高的熔点(2490℃)，它在掺杂Ca、Sr和Mg等二价碱土金属后具有很多特殊的性质。在高温发热材料、固体氧化物燃料电池连接材料、催化剂、NTC热敏电阻等方面都得到广泛的应用，是一种很有前途的功能陶瓷材料。在NTC热敏电阻方面应用NiMn2O4与LaCrO3以适当的比例进行复合，利用不同特性材料间的复合效应制备低B高阻热敏材料，该复合材料对化学成分偏离不敏感，电阻易于调整和控制，并具有良好的耐高温性，是很有发展前途的一类新型热敏材料。
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世界先进水平。目前高温超导材料的应用正朝着大电流应用、电子学应用、抗磁性等方面发展。
介电陶瓷：具有绝缘电阻高、耐压高、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，被广泛用做集成电路的绝缘基板。介电陶瓷包括氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化铝等，以氧化铝的应用最为普遍。目前国内外常用的电子绝缘材料是Al2O3。近年来随着科技不断发展，又出现了新型的电子绝缘材料，如陶瓷，具有高强度、高绝缘性、低介电常数、高的热导率等优良的性能，且其热膨胀系数能够与单晶硅相匹配，主要应用是作为大规模集成电路和电力模块电路的散热基板。
压电陶瓷：压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心，因而具有压电效应，即具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电陶瓷材料具有成本低、换能效率高、加工成型方便等优点，常用于制作压电器材、滤波器、谐振器和变压器等。常用的压电元件：传感器、气体点火器、报警器、音响设备、医疗诊断设备及通讯等。通常的压电材料是PZT，新型的压电陶瓷材料主要有：高灵敏、高稳定压电陶瓷材料，电致伸缩陶瓷材料，热释电陶瓷材料等。压电陶瓷作为电、力、热、光敏感材料，在超声换能、传感器、无损检测和通讯技术等领域已获得了广泛的应用。近年来，虽然我们在陶瓷驱动器的应用和开发方面给予了重视，参加研究的单位越来越多，并且取得了一定的成绩，有些产品的性能指标与国外产品已经很接近，但总的来说，与发达国家的差距仍然是很大的，尤其是在技术的实用化和产业化方面。
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。磁性材料可磁化及去磁，磁场方向可以改变，主要用于交变磁场响的电子部件。
纳米功能陶瓷：纳米功能陶瓷是应用于空气净化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)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。负离子在空气中移动是呈现“Z”字形的，而且输送负电荷给细菌、灰尘、烟雾微粒以及水滴等，电荷与这些微粒相结合聚成球而下沉，从而达到净化空气目的。在室内装