先進(jìn)功能陶瓷介紹及分類(lèi)

先進(jìn)功能陶瓷主要包括以下幾種陶瓷：
(1)壓電陶瓷
壓電陶瓷是指具有壓電效應的一種功能陶瓷，是壓電材料中 的一種。所謂壓電效應是指由應力誘導出極化（或電場(chǎng)），或由電場(chǎng)誘導出應力 （或應變）的現象，前者為正壓電效應．后者為負壓電效應，兩者統稱(chēng)為壓電效 應。壓電陶瓷是一種多晶體，按晶體結構分類(lèi)有鈣鈦礦型、鎢青銅型、焦綠石型 等幾種，目前廣泛應用的是鈣鈦礦型．如鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛等。應用主 要有五大類(lèi)：電一聲信號，光信號處理（頻率器件），發(fā)射與接收超聲波，計測和 控制，信號發(fā)生器（電信號和聲信號），高壓電源發(fā)生器。其應用產(chǎn)品已達數百 種，如：如壓電陶瓷諧振器、濾波器，超聲換能器、壓電蜂鳴器和壓電送、受話(huà) 器；壓電點(diǎn)火、壓電發(fā)動(dòng)機等。

(2)超導陶瓷
超導陶瓷是指具有高溫超導性能的陶瓷材料。所謂超導體是 指電阻僅為零且具有抗磁性的導體，達到這一狀態(tài)的溫度稱(chēng)為臨界溫度。最早發(fā) 現的超導體往往需要在超低溫才具有超導性，難以實(shí)用化。隨著(zhù)研究的不斷深 入，人們發(fā)現一些氧化物陶瓷也具有超導性，其臨界溫度大大提高，這為超導材 料的實(shí)現帶來(lái)希望，這就是人們現在提到的超導陶瓷。由于超導陶瓷具有零電阻 和抗磁性等特性．可應用于以下幾大領(lǐng)域，并將會(huì )產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效 益。一是用于電力輸送配電，沒(méi)有能量損耗（節能20%）、長(cháng)期無(wú)損耗地儲存能 量，也可制造大容量、高效率的超導發(fā)電機等；二是用于制造磁懸浮列車(chē)；三是 用于制造超高性能計算機以及利用抗磁性進(jìn)行廢水處理及去除毒物等。目前主要 的超導陶瓷組成體系有Y-Ba-Cu-O系、La-Ba-C u-0系、I，a-Sr-Cu-()系、Ba-Pb- Bi-O系等。

(3)磁性陶瓷
磁性陶瓷是氧和以鐵為主的一種或多種金屬元素組成的復合 氧化物，稱(chēng)為鐵氧體。從鐵氧體的性質(zhì)和用途來(lái)分，磁性陶瓷包括軟磁鐵氧體、 硬磁鐵氧體、微波鐵氧體、磁致伸縮鐵氧體、矩磁鐵氧體和磁泡鐵氧體。 軟磁鐵氧體是易于磁化和去磁的一類(lèi)鐵氧體，具有很高的磁導率和很小的剩 磁矯頑力?？勺鳛楦哳l磁芯材料制作電子儀器的電感線(xiàn)圈和變壓器等的磁芯。 制作磁頭鐵芯材料，用于錄像機、電子計算機等之中。還利用軟磁鐵氧體的磁化 曲線(xiàn)非線(xiàn)性和磁飽和特性．用于制作非線(xiàn)性電抗器件如飽和電抗器、磁放大 器等： 硬磁鐵氧體與高磁導率軟磁材料相反，具有高矯頑力和高剩余磁感強度。磁 化后，不需外部提供能量，就能產(chǎn)生穩定的磁場(chǎng)，故又稱(chēng)永磁鐵氧體。硬磁鐵氧 體可用于電信領(lǐng)域如用于制作揚聲器、微音器、磁錄音拾音器、磁控管、微波器 體等；用于制作電器儀表如各種電磁式儀表、磁通計、示波器、振動(dòng)接收器等； 用于控制器件領(lǐng)域如制作極化繼電器、電壓調整器、溫度和壓力控制、限制開(kāi) 關(guān)、永磁”磁扭線(xiàn)”記憶器等。在工業(yè)設備及其他領(lǐng)域也有應用。 微波鐵氧體是在高頻磁場(chǎng)作用下，平面偏振的電磁波在鐵氧體中一定的方向 傳播時(shí)，偏振面會(huì )不斷繞傳播方向旋轉的一秭鐵氧體，又叫做旋磁鐵氧體。微波 鐵氧體以晶格類(lèi)型分類(lèi)．主要有尖晶石型、六方晶型、石榴石型鐵氧體三類(lèi)。使 用微波鐵氧涔的微波器件，代表性的有環(huán)形器、隔離器等不可逆器件，即利用其 正方向通電波、反方向不通電波的所謂不可逆功能；也有利用電子自旋磁矩運動(dòng) 頻率同外界電磁場(chǎng)的頻率一致時(shí)，發(fā)生共振效應的磁共振型隔離器。還有在衰減 器、移相器、調諧器、開(kāi)關(guān)、濾波器、振蕩器、放大器、混頻器、檢波器等儀器 中都使用微波鐵氧體。 磁致伸縮鐵氧體是具有顯著(zhù)磁致伸縮特性的鐵氧體。這類(lèi)材料多用來(lái)制作超 聲波換能器和接收器，在電信方面制作濾波器、穩壓器、諧波發(fā)生器、微音器、 振蕩器等，在電子計算機及自動(dòng)控制方面制作超聲延遲線(xiàn)存儲器、磁扭線(xiàn)存儲器 等。常用的磁致伸縮鐵氧體為鎳系鐵氧體如Ni-Co系、Ni-Cu-Co系、Ni-Zn鐵氧 體等。矩磁鐵氧體是指磁滯回線(xiàn)呈矩形的、矯頑力較小的鐵氧體。主要用于計算 機及自動(dòng)化控制與元件控制設備中，作為記憶元件、邏輯元件、開(kāi)關(guān)元件、磁放 大器的存儲器和磁聲存儲器。磁泡鐵氧體與矩磁鐵氧體相比，具有存儲器體積 小、容量大、功耗小的優(yōu)點(diǎn)。鑒于此，作為記憶信息元件．人們寄希望于磁泡 材料：

(4)生物陶瓷
生物陶瓷是具有特殊生理行為的陶瓷材料，可以用來(lái)構成、 修復或替換人體骨骼和牙齒等某些組織和器官。生物陶瓷必須滿(mǎn)足六個(gè)條件，即 生物相容性、力學(xué)相容性、與生物組織有優(yōu)異的親和性、抗血栓、滅菌性、具有 很好的物化穩定性。目前，生物陶瓷一般可分為四大類(lèi)：①惰性生物陶瓷，主要 由氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷組成，包括氧化鋁陶瓷和各種碳制品；②表面活性 陶瓷，包括羥基磷灰石陶瓷、表面活性玻璃、表面活性玻璃陶瓷；③吸收性生 物陶瓷．包括硫酸鈣、磷酸三鈉和鈣磷酸鹽陶瓷；④生物復合材料，包括陶瓷 涂層、活性玻璃陶瓷與有機玻璃或金屬纖維、羥基磷灰石與自生骨頭或聚乳 酸等。

(5)納米陶瓷
所謂納米陶瓷，是指顯微結構中的物相具有納米量級尺度的 陶瓷材料，包括晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孑L尺寸、缺陷尺寸等均在 納米量級水平上。由于納米微粒的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀(guān) 量子隧道效應等，使得納米材料在磁、光、電、敏感等方面呈現一系列常規材料 不具備的特性，因此．納米微粒在磁性材料、電子材料、光學(xué)材料、高致密度材 料的燒結、催化、傳感等方面具有廣闊的應用前景。