第五章功能陶瓷的合成与制备
功能陶瓷是一类具有特殊功能的陶瓷材料，具有特殊的物理、化学、
电磁或光学性能，在各个领域具有广泛的应用。本章将介绍功能陶瓷的合
成与制备方法。
一、功能陶瓷的合成方法
功能陶瓷的合成方法主要包括传统的烧结法和新型的凝胶法、溶胶-
凝胶法、物理方法等。
1.烧结法
烧结法是最传统的功能陶瓷制备方法之一、其主要步骤包括粉体制备、成型和烧结。首先需要选择合适的陶瓷原料，通过球磨、干燥等步骤制备
成适当大小的粉体。然后将粉体按照需求进行成型，如压制、注射成型等。最后，通过高温烧结过程使粉体颗粒结合成陶瓷制品。
2.凝胶法
凝胶法是一种较新的功能陶瓷制备方法，主要通过溶液中的凝胶形成
陶瓷材料。凝胶形成主要有溶胶-凝胶法、共沉淀法等。其中，溶胶-凝胶
法是最常用的凝胶方法之一、该方法首先将金属盐或金属有机化合物溶解
在有机溶剂中，形成溶胶。然后，在溶胶中加入适量的凝胶剂，通过搅拌
或调整pH值等控制凝胶的形成。最后，将凝胶进行热处理，形成陶瓷材料。
3.物理方法
物理方法是一类特殊的功能陶瓷制备方法，主要包括等离子体喷涂、
激光制备和电沉积等。等离子体喷涂是一种将陶瓷颗粒喷涂到基体上形成
陶瓷涂层的方法。激光制备是通过激光加工方法制备功能陶瓷器件的一种
途径。电沉积是一种通过电解物质的方法在电极上制备陶瓷的方法。
二、功能陶瓷的制备方法
功能陶瓷的制备方法主要包括充填法、浸渍法和溶胶-凝胶法等。
1.充填法
充填法是一种将陶瓷颗粒填充在基体孔隙中的方法，主要适用于多孔
基体的制备。该方法首先将陶瓷粉体与适量的粘结剂混合均匀，然后将混
合物充填到基体孔隙中。最后，通过烧结等处理，固化陶瓷颗粒，形成功
能陶瓷材料。
2.浸渍法
浸渍法是一种利用溶液浸渍基体材料并在其表面形成陶瓷薄层的方法。该方法首先将陶瓷粉体悬浮于适量的溶液中，然后将基体浸渍于该溶液中，使陶瓷颗粒被吸附在基体表面。最后，通过热处理等方法，将陶瓷薄层固
化在基体上。
3.溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法在陶瓷材料的制备中也起到了重要作用。该方法首先将
金属盐或金属有机化合物溶解在有机溶剂中，形成溶胶。然后，在溶胶中
加入适量的凝胶剂，通过搅拌或调整pH值等控制凝胶的形成。最后，将
凝胶进行热处理，形成陶瓷薄层或器件。
综上所述，功能陶瓷的合成与制备既可以通过传统的烧结法，也可以
通过新型的凝胶法、充填法、浸渍法等物理方法实现。不同的合成与制备
方法可根据陶瓷材料的特性和应用需求进行选择和优化。相信通过不断研究和创新，功能陶瓷的合成与制备方法会得到更多的发展和应用。
功能性陶瓷的制备与应用 功能性陶瓷是一种具有特定功能的陶瓷材料，它不仅具有传统陶瓷的优点，如 高温耐性、耐腐蚀等，还具有其他陶瓷所不具备的特殊功能。近年来，功能性陶瓷在各个领域得到了广泛的应用，如能源存储、环境保护、生物医学等。本文将就功能性陶瓷的制备方法和应用进行探讨。 一、功能性陶瓷的制备方法 功能性陶瓷的制备涉及诸多工艺和技术，下面将简要介绍一些常见的制备方法。 1. 固相合成法：这是一种较为常见的制备方法，通过固态反应将不同的氧化物 或非氧化物粉末混合制备成陶瓷材料。这种方法的优势是制备过程简单、设备要求低，但是难以获得高纯度的陶瓷产品。 2. 气相沉积法：这种方法利用气体在高温条件下分解并沉积到基体上，形成陶 瓷薄膜或涂层。它具有高纯度、薄膜均匀性好的特点，适用于制备光学、电子等需要较高表面质量的功能性陶瓷。 3. 溶胶-凝胶法：这是一种将溶液转化为凝胶再烧结得到陶瓷的方法。这种方 法制备的陶瓷可以通过调控凝胶的成分和烧结的条件来获得不同的性能，因此非常适合制备具有特定功能的陶瓷。 二、功能性陶瓷的应用领域 功能性陶瓷在各个领域都有着广泛的应用，下面将重点介绍一些典型的应用领域。 1. 能源存储：功能性陶瓷在能源存储领域具有重要的应用，例如固态氧化物燃 料电池（SOFC）。SOFC是一种将化学能直接转化为电能的高效能源转换设备， 其中电解质和阳极材料多采用功能性陶瓷。
2. 环境保护：由于功能性陶瓷具有化学稳定性和高温耐性，因此广泛应用于环 境污染治理。例如，铁氧体陶瓷被用作催化剂，能有效降解有机废水中的有害物质。 3. 生物医学：功能性陶瓷在生物医学领域也有重要应用。例如，生物活性玻璃 陶瓷可以用于修复骨骼缺陷，磁性陶瓷可以作为磁共振成像剂。 4. 传感器：功能性陶瓷在传感器领域也具有广泛应用。例如，氧化锌陶瓷可以 用于气体传感器，通过对特定气体的吸附、反应等特性来检测气体浓度。 结语： 功能性陶瓷的制备方法多样，可以通过不同的工艺和技术获得不同的性能和功能。在能源存储、环境保护、生物医学等领域中都有广泛的应用。未来，随着科技的不断进步和创新，功能性陶瓷在更多领域中的应用也将不断拓展。
陶瓷材料制备工艺 陶瓷材料制备工艺区别于其它材料(金属及有机材料)制备工艺的最大特殊性 在于陶瓷材料制备是采用粉末冶金工艺，即是由其粉末原料经加压成型后直接在团根或大部分团相状态下烧结而成，另一个重要特点是材料的制备与制品的制造工艺一体化。即材料制备和零件的制备在同一空间和时间内完成。 因此，陶瓷材料工艺与其它材料工艺相比、其重要性在于： (1)粉料的制备工艺(是机械研磨方法。还是化学方法)、粉料的性质(粒度大小。形态、尺寸分布、相结构)和成型工艺对烧结时微观结构的形成和发展有着巨大 的影病即陶瓷的最终微观组织结构不仅与烧结工艺有关，而且还显著地受粉料性质和特点的影响。 (2)由于陶瓷的材料零件制造工艺一体化的特点。而使显微组织结构的优劣不单单影响材料本身的性能。而直接影响着制品的性能，而这种影响并非像金属材料那样可通过后续的热处理工艺加以改善。加之陶瓷材料本身硬、脆、难变形的特点。使得陶瓷材料的性能受微观组织结构。尤其是缺陷影响的敏感性远高于其它村例如金属和高分子材料)。因此。陶瓷材料的制备工艺更显得十分重要。本 节概要介绍陶瓷材料制造工艺。主要内容包括制粉、成型和烧结三部分。 一、粉末原料制备加工与处理 1.粉末的品质对陶瓷性能的重要影响 由于陶瓷材料是采用粉末烧结的方法制造的，而烧结过程主要是沿领料表面或晶界的团相扩散物质的迁移过程。因此界面和表面的大小起着至关重要的作用。就是说，粉末的粒径是描述粉末品质的最重要的参数。因为粉末粒径越小。表面积越大、或说粒度越小。单位质量粉末的表面积(比表面积)越大。烧结时进行团相扩散物质迁移的界面越多。也就越容易致密化。制备现代陶瓷材料所用粉末都是亚微米(＜lμm)级超细粉末，且现在已发展到纳米级超细粉。粉末颗粒形状、尺寸分布及相结构对陶瓷的性能也有着显著的影响。 2.粉末的制备方法 粉末制备方法很多。但大体上可以归结为机械研磨法和化学法两个方面。 (1)机械研磨粉碎法。传统陶瓷粉料的合成方法是因相反应加机械粉碎(球磨)。其过程一般为：将所需要的组分或它们的先驱作物质用机械球磨方法进行粉碎并混合。然后在一定的温度下锄烧，使组分之间发生因相反应。得到所需的物相。即琢磨的方法将物料细化。得到一定细度的粉料。这种方法虽然易于工业化。但在球后过程中易引人杂质而造成污染。同时，机械球磨混合无法使组分分布达到微观均匀。而且粉末的细度有限。通常很难小于lμm而达到亚微米级。机械球磨法又分子摩和湿摩两种方法。 (2)化学法。为了克服机械研磨法的缺点，近年来人们普遍采用化学法会成各种粉末原料。化学法与传统的机械研磨法的不同见该法通过化学的手刚溶液或气们便组分均匀混合，并通过化学反应使颗粒从波相、气相或因相中形核析出两制得细颗粒粉料。根据起始组分的形态和反应不同，化学法可分为以下三种类型： ①液相法。起始的组分包含在溶液中。通过溶剂的蒸发浓缩析出或溶液中各组分门的叵应沉淀析出后过滤鲜手段使洛质从溶液中桥出(如共沉淀法)。 ②气相法。通过气相反应过程使颗粒从气体中桥出(如CVD法)。 ③因相法。从固体出发，通过盐类分解或因相物料门的化学反应得到所需组分的粉料(如高温自蔓延会成法)。
第五章陶瓷的烧成 目的要求 烧结的发展历史比较久远，从公元前烧结陶土到现如今广泛应用于陶瓷及硬质合金材料的制备等领域。几乎所有陶瓷材料的制备都有经历烧结工艺，因此，熟悉烧结工艺过程，了解烧结的各种影响因素，分析烧结机理对于制备高性能的陶瓷材料非常必要。 课时：10学时 重点和难点 本章的重点在烧结机理、特色烧结方法和烧成制度的确定上，难点多，需要精心准备。 教学方法 用多媒体以讲授为主，并对学生在学习中遇到的问题进行解答。 讲授重点内容提要 1. 烧结机理 通常，烧结过程可以分为固相烧结（Solid state sintering）和液相烧结（Liquid phase sintering）两种类型。在烧结温度下，粉末坯体在固态情况下达到致密化过程称为固相烧结；同样，粉末坯体在烧结过程中有液相存在的烧结过程称为液相烧结。 1.1 固相烧结 固相烧结一般可分为三个阶段：初始阶段，主要表现为颗粒形状改变；中间阶段，主要表现为气孔形状改变；最终阶段，主要表现为气孔尺寸减小。烧结过程中颗粒的排列过程如图1所示。在初始阶段，颗粒形状改变，相互之间形成了颈部连接，气孔由原来的柱状贯通状态逐渐过渡为连续贯通状态，其作用能够将坯体的致密度提高1－3％；在中间阶段，所有晶粒都与最近邻晶粒接触，因此晶粒整体的移动已停止。通过晶格或晶界扩散，把晶粒间的物质迁移至颈表面，产生样品收缩，气孔由连续通道变为孤立状态，当气孔通道变窄无法稳定而分解为封闭气孔时，这—阶段将结束，这时，烧结样品一般可以达到93％左右的相对理论致密度；样品从气孔孤立到致密化完成的阶段为最终阶段。在此阶段，气孔封闭，主要处于晶粒交界处。在晶粒生长的过程中，气孔不断缩小，如果气孔中含有不溶于固相的气体，那么收缩时，内部气体压力将升高并最终使收缩停止，形成闭气孔。烧结的每个阶段所发生的物理化学变化过程都有所区别，一般利用简单的双球模型（two-particle model）来解释初始阶段机理，用通路气孔模型（channel pore model）来解释中间阶段机理，而最终阶段机理通常采用孤立气孔模型（isolated pore model）分析。
纳米钛酸钡制备工艺的研究进展 摘要：综述了目前国内外制备纳米陶瓷材料BaTiO 粉体的主要方法，包括固相烧结法、化学沉淀法和水热合成法等多种工艺，分析了各种合成方法制备工艺的特点与不足，并提出了其发展方向。 关键词：纳米钛酸钡；电子陶瓷；制备工艺；研究进展 Abstract：Barium titanate(BaTiO3)is an important functional dielectric materials．A number of recent advancementpreparation technology of BaTiO3 were reviewed in this paper．The most important method such as the sol—gel，hydrothermal and chemical precipitation are introduced．The merit and drawback of these techniques were discussed．The developments of the preparation technology of nm-sized barium titanate is presented． Key words：nano-barium titanate；electronic ceramic；preparation technology ；advance 1前言 钛酸钡是电子陶瓷材料的基础原料，被称为电子陶瓷业的支柱。它具有高介电常数、低介电损耗、优良的铁电、压电、耐压和绝缘性能，被广泛的应用于制造陶瓷敏感元件，尤其是正温度系数热敏电阻( ptc)、多层陶瓷电容器(MLccs)、热电元件、压电陶瓷、声纳、红外辐射探测元件、晶体陶瓷电容器、电光显示板、记忆材料、聚合物基复合材料以及涂层等。钛酸钡具有钙钛矿晶体结构，用于制造电子陶瓷材料的粉体粒径一般要求在100nm以内。因此BaTiO3粉体粒度、形貌的研究一直是国内外关注的焦点之一。钛酸钡粉体制备方法有很多，如固相法、化学沉淀法、溶胶一凝胶法、水热法、超声波合成法等。最近几年制备技术得到了快速发展，本文综述了国内外具有代表性的钛酸钡粉体的合成方法，并在此基础上提出了研究展望。 2 钛酸钡粉体的制备工艺 2．1 固相合成法 固相法是钛酸钡粉体的传统制备方法，典型的工艺是将等量碳酸钡和二氧化钛混合，在1 500℃温度下反应24 h，反应式为：BaCO3+TiO→BaTiO3+CO2↑。该法工艺简单，设备可靠。但由于是在高温下完成固相间的扩散传质，故所得BaTiO3粉体粒径比较大(微米)，必须再次进行球磨。高温煅烧能耗较大，化学成分不均匀，影响烧结陶瓷的性能，团聚现象严重，较难得到纯BaTiO3，晶相，粉体纯度低，原料成本较高。一般只用于制作技术性能要求较低的产品。 2．2 化学沉淀法 2．2．1 直接沉淀法在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂，控制适当的条件使沉淀剂与金属离子反应生成陶瓷粉体沉淀物翻。如将Ba(OC3H7)2和Ti(OC5H11)4溶于异丙醇中，加水分解
合成与制备1 材料合成：是指使原子、分子结合而构成材料的化学与物理过程。合成的研究既包括有关寻找新合成方法的科学问题，也包括合成材料的技术问题；既包括新材料的合成，也包括已有材料的新合成方法及其新形态（如纤维、薄膜）的合成。 材料制备：研究如何控制原子与分子，使之构成有用的材料，这一点是与合成相同的；但制备还包括在更为宏观的尺度上或以更大的规模控制材料的结构，使之具备所需的性能和使用效能，即包括材料的加工、处理、装配和制造。 简而言之，合成与制备就是将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程 中篇：无机材料分析表征 深入了解不同合成制备条件下材料的内部状态，获得材料样品的化学组成、晶体结构、显微结构和相组成等的信息。 分析手段:包括综合热分析、相图测定、元素分析、显微分析、X射线分析、能谱分析等。 材料的性能是指材料对电、磁、光、热、机械载荷等的反应；主要决定于材料的组成与结构。 性能检测用于判断材料宏观性能是否满足预期要求，可以用于制备材料配方设计和制备工艺改进 无机材料典型制备工艺-技术: 1.水热与溶剂热合成 2.溶胶-凝胶合成技术 3.化学气相沉积技术 4.低温固相合成技术 5.高温高压合成与制备技术 典型无机材料制备技术：1.微纳粉体材料制备技术 2.陶瓷材料制备工艺技术3.薄膜材料制备工艺技术4.陶瓷基复合材料制备工艺技术 水热与溶剂热合成：1.水热与溶剂热合成方法的发展 2.水热与溶剂热合成方法原理3.水热与溶剂热合成工艺4.水热与溶剂热合成工艺 溶剂热法优点：1.在有机溶剂中进行的反应能够有效地抑制产物的氧化过程或水中氧的污染；2.非水溶剂的采用使得溶剂热法可选择原料范围大大扩大； 3.由于有机溶剂的低沸点，在同样的条件下，它们可以达到比水热合成更高的气压，从而有利于产物的结晶； 4.由于较低的反应温度，反应物中结构单元可以保留到产物中，且不受破坏， 5.有机溶剂官能团和反应物或产物作用，生成某些新型在催化和储能方面有潜在应用的材料； 水热与溶剂热合成方法的概念：水热法：是指在特制的密闭反应器中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压，创造一个相对高温、高压的反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解，并且重结晶而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。 溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料，如III-V 族半导体化合物、氮化物、硫族化合物、新型磷（砷）酸盐分子筛三维骨架结构等。 水热生长体系中的晶粒形成可分为三种类型：1.“均匀溶液饱和析出”机制2.“溶解-结晶”机制3.“原位结晶”机制4.“均匀溶液饱和析出”机制。 水热与溶剂热合成方法的适用范围：1.制备超细（纳米）粉。2.制备薄膜。
陶瓷制备方法 一、概述 陶瓷是一种非金属材料，具有多种优良的物理和化学性质，如高温稳定性、耐腐蚀性、硬度高等。陶瓷材料在日常生活和工业生产中有广泛应用，例如制作陶瓷器皿、建筑材料、电子元器件等。本文将介绍几种常见的陶瓷制备方法。 二、干法制备方法 1. 烧结法 烧结法是将陶瓷原材料粉末在高温下进行烧结，使其颗粒间相互结合形成固体块材料。该方法可分为普通烧结法和压电烧结法两种。普通烧结法是将粉末制成坯体，然后在高温 下烧结。而压电烧结法是将陶瓷粉末与有机高分子混合后，压制成形，再在高温下进行烧结。该方法具有成本低、制备周期短等优点，但制备出来的陶瓷材料致密度较低，有一定 的气孔。 2. 真空压制法 真空压制法是一种将陶瓷原材料粉末加热到熔点后，在真空环境下进行压缩成型的方法。该方法制备出来的陶瓷材料致密度高、强度大，但成本较高。 3. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是将金属化合物或有机酸与其他化合物混合后，在加热和干燥后形成凝胶，然后再进行烧结。该方法制备的陶瓷材料致密度高、粒度小，具有高温稳定性、耐腐 蚀性等优点。 1. 凝胶注模法 凝胶注模法是将陶瓷粉末与有机化合物混合后形成凝胶，然后放入注模机内注模，再 进行热处理得到陶瓷制品。该方法制备的陶瓷制品精度高、致密度好，表面光滑。 2. 喷雾干燥法 喷雾干燥法是将含有陶瓷材料的溶液通过高压喷雾器雾化成微小颗粒，然后在气流中 进行干燥得到陶瓷粉末。该方法制备出来的陶瓷粉末粒度小、均匀，但成本较高。 3. 溶液浸渍法 溶液浸渍法是将陶瓷原材料粉末加入到化学制剂的溶液中，使其渐渐凝结成凝胶，然 后进行烧结制品。该方法操作简单，成本低，但制备的陶瓷制品致密度不够。
功能性陶瓷材料制备技术的应用随着科技的发展，人们对于新材料的需求越来越大。在众多新 材料当中，功能性陶瓷材料备受关注。功能性陶瓷材料制备技术 是将陶瓷材料与其他元素或化合物结合，赋予其特定的功能，应 用于电子、光学、机械和生物工程等领域。 一、功能性陶瓷材料的概念和种类 功能性陶瓷材料属于无机非金属材料的范畴，具有机械、电子、光学、化学、热学和生物等多方面的功能。根据其性质不同，可 分为磁性陶瓷、超级导体、纳米陶瓷、高分子增强复合陶瓷、氧 化铝和氮化硅等。 磁性陶瓷是指具有磁性的陶瓷材料，如钡铁氧体、硅酸钙铁等。超级导体是指具有极高导电性和超导效应的陶瓷材料，有高温超 导体和低温超导体两种。纳米陶瓷则是指粒径在纳米级别的陶瓷 材料，具有特殊的物理和化学性质。高分子增强复合陶瓷是将高 分子材料与陶瓷材料复合制备而成的新材料。氧化铝和氮化硅则 是目前应用最为广泛的功能性陶瓷材料之一。
二、功能性陶瓷材料制备技术 功能性陶瓷材料制备技术虽然多种多样，但整体流程一般分为粉末合成、成型、烧结、加工等环节。其中，粉末合成是制备功能性陶瓷材料的基础，是通过化学电解或机械研磨等方式将所需的元素混合成粉末。成型方面一般可采用压制、注塑、挤压等方式，将粉末制成成型坯。烧结是保障成型坯在高温下形成均质致密陶瓷的关键步骤，这一步骤可以通过氧化、还原、加压等方法进行。加工则包括切割、打磨、抛光等多种方式，目的是为了加工精度和提高陶瓷的表面平整度。 三、功能性陶瓷材料的应用 由于功能性陶瓷材料具有多种功能，应用也非常广泛。在电子领域，磁性陶瓷可用于磁卡条、磁记录以及医学磁敷等方面；超级导体可用于MRI和磁浮列车等领域。在机械领域，氧化铝和氮化硅具有高硬度、高强度和耐高温等特性，可用于航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。在生物领域，纳米陶瓷已经被应用于生物传感器、细胞培养以及药物释放等领域，具有极大的应用前景。
功能陶瓷材料 功能陶瓷材料是指对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应，或能使上述某些现象或量值发生相互转化的陶瓷材料。功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味，或能储存信息……因此，说它们多才多能一点都不过分．它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企及，有的功能陶瓷材料还是一材多能呢！而这些性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构，又称电子陶瓷。 功能陶瓷材料是陶瓷材料的一种，与大多数陶瓷材料的制备工艺步骤基本相似，一般包括以下步骤：配料→混合→预烧→粉碎→成型→排塑→烧结→后处理（极化、磁化等）。 1、配料： 根据配方（化学反应的配比）和生产需要的数量计算出各种原料所需的质量。用天平称取各原料。为使后面的化学反应顺利进行，原料的颗粒尽量小些（不要超过2 m，.最好为纳米粉），纯度要高。对于配料中用量多的原料，最好先清除其中的有害杂质。 2、混合： 通常使用转动球磨机或振动球磨机进行，有用干法的，也有用湿法的，所用的球大多是玛瑙球。用球磨法不但可以混合，同时还可以使原料颗粒进一步被粉碎。球磨要足够长时间以使各成分原料均匀混合，最大限度地彼此接触，以利于后面的化学反应。当然，混合也可以采用其它方法，只要达到各原料的均匀混合就行。 3、预烧： 混合好的料进行预烧，目的是让各成分间进行化学反应，生成目标化合物。不同的化学反应有不同的条件（温度、压力、气氛等）要弄清这些条件。 4、粉碎、成型： 将预烧后的材料粉碎是为了成型。成型是按使用要求将材料做成某种特定形状的坯体。成型根据不同要求可以采用模压、轧膜等方式。为便于成型，成型前通常要在粉碎的料中加入某种粘合剂。常用粘合剂的配方及重量比为：聚乙烯醇15%，甘油7%，酒精3%，蒸馏水75%；在90℃下搅拌溶化。对模压、粘合剂一般是料粉重量的5%，而对轧膜，则粘合剂要达
功能陶瓷材料 一、课程说明 课程编号：060413Z10 课程名称：功能陶瓷材料/Functional Ceramics 课程类别：学科专业课程 学时/学分：32/2 先修课程：高等数学，大学物理，晶体学，材料科学基础，材料化学，无机材料 适用专业：材料科学与工程专业本科生 建议教材及参考书； （1）曲远方，功能陶瓷材料，北京，化学工业出版社，2003； （2）关长斌、郭英奎、赵玉成，陶瓷材料导论，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，2005； （3）王昕、田进涛，先进陶瓷制备工艺，北京，化学工业出版社，2009 二、课程设置的目的、意义 功能陶瓷材料课程是材料科学与工程专业四年制本科生的一门专业选修课，这门课程开设的对象主要是材料科学与工程学院的高年级学生，同时亦兼顾兄弟专业如冶金、电子技术等学生的需要。通过本课程的学习，使学生能够掌握各种功能陶瓷材料的成分，制备方法，性能及三者之间的关系，让学生在以后的实际工作中，具有从事材料的制备能力，并运用成分、制备方法、性能之间的因果关系获得所制备材料的理想性能。 三、课程目标 3.1 课程对毕业生能力支撑 本课程对应毕业要求2-5，3-2，4-1，具体内容如下； 毕业要求2-5；掌握分析研究材料生产复杂工程问题所需的试验操作与数据分析知识。能够运用所学到试验操作知识分析材料组成-结构-性能及其相互关系，并能运用相关的数学、自然科学知识对实验结果进行分析，得到合理有效的参数与结论。 毕业要求3-2：掌握材料设计与生产所需的专业理论知识。通过系统掌握本专业领域技术基础理论，能够清晰地描述出一个设计任务需求，并能够识别该任务所面临的各种制约条件，能从多种备选材料生产制备方案和系统里面进行优选。 毕业要求4-1：根据工程应用的需要，能够根据材料工程技术研究的需要选择合适的实验手段对材料组成、组织结构、性能及其相互关系，对试验数据做出正确的分析，为材料的应用提出合理建议。 3.2课程教学目标 作为材料科学与工程专业，陶瓷是整个材料体系中的重要一部分，在现代工
《功能陶瓷材料》教学大纲 功能陶瓷材料课程大纲 一、课程概述 本课程是材料科学与工程专业的专业课程，旨在介绍功能陶瓷材料的 基本概念、制备方法、性能和应用等方面的知识，培养学生对功能陶瓷材 料的理论与实践操作能力。 二、课程目标 1.理论目标：掌握功能陶瓷材料的基本概念和分类、制备方法、性能 表征和应用领域等知识。 2.实践目标：通过实验操作，培养学生掌握功能陶瓷材料的制备方法、测试技术以及对材料性能的评价能力。 三、教学内容与安排 1.功能陶瓷材料概述 1.1功能陶瓷材料的定义和分类 1.2功能陶瓷材料的应用领域和发展现状 2.功能陶瓷材料的制备方法 2.1陶瓷粉体的制备方法 2.2陶瓷材料成型方法 2.3陶瓷材料的烧结方法 3.功能陶瓷材料的性能表征
3.1功能陶瓷材料的物理性能表征方法 3.2功能陶瓷材料的力学性能表征方法 3.3功能陶瓷材料的热学性能表征方法 4.功能陶瓷材料的应用领域 4.1功能陶瓷材料在电子领域中的应用 4.2功能陶瓷材料在航空航天领域中的应用 4.3功能陶瓷材料在能源领域中的应用 5.功能陶瓷材料实验 5.1陶瓷粉体制备实验 5.2陶瓷材料成型实验 5.3陶瓷材料烧结实验 5.4功能陶瓷材料性能测试实验 四、教学方法 1.理论教学采用讲授和讨论相结合的方式，引导学生参与课堂讨论，拓展知识面。 2.实验教学以实验操作和实验报告为主，通过实践操作提高学生的实验技能和数据处理能力。 五、教材与参考书 1.教材：《功能陶瓷材料》
2.参考书：《陶瓷材料科学与工程》、《陶瓷技术概论》 六、评价与考核 1.平时成绩：占总评成绩的30%，包括课堂参与、作业和学习笔记等。 2.实验成绩：占总评成绩的20%，包括实验操作及实验报告。 3.考试成绩：占总评成绩的50%，包括闭卷考试。 七、教学进度安排 1.第1-2周：功能陶瓷材料概述 2.第3-5周：功能陶瓷材料的制备方法 3.第6-8周：功能陶瓷材料的性能表征 4.第9-12周：功能陶瓷材料的应用领域 5.第13-16周：功能陶瓷材料实验 以上为《功能陶瓷材料》课程的教学大纲，旨在培养学生对功能陶瓷 材料的基本知识和实践操作能力。通过本课程的学习，学生将能够系统地 了解功能陶瓷材料的制备方法、性能表征和应用领域，为将来从事相关研 究和工作打下坚实基础。
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。 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、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
一．实习目的 掌握陶瓷主要工艺实验的原理、方法与一定的操作技能，通过陶瓷工艺综合实验了解陶瓷产品的设计程序与工艺过程，培养综合设计实验的能力，提高分析问题、解决问题和动手能力。二．实习时间 2013年11月22日三．实习地点 南信大尚贤实验室及江都金刚机械厂四实习过程 1.陶瓷材料 a概念：用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。 b 分类：普通材料：采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。 特种材料：采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。 c性能：（1）力学特性：陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500hv 以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。（2）热特性：陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上），且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。 （3）电特性：大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压（1kv~110kv）的绝缘器件。铁电陶瓷（钛酸钡batio3）具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能（具有压电材料的特性），可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。 （4）化学特性：陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。 （5）光学特性：陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷（铁氧体如：mgfe2o4、cufe2o4、fe3o4）在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。 2.实验材料 粘土：是多种微细的矿物的混合体，其矿物的粒径多数小于2μm，主要是由粘土矿物和其他矿物组成的并且具有一定特性的（其中主要是可塑性）土状岩石 玻璃粉、炭粉、水泥，三者的比例如下表1所示： 3a.配方设计：按照一定配比计算出每种原料所需要的质量； b.原料研磨：将原料磨成细粉状，有助于形成坏料时得到更好的结合，研磨过程如图1、图2所示。 图1 粉碎粘土图2 粉碎玻璃 c.配料称量：按计算结果，用药用天平准确称量，精确到小数点后2位。总质量为40克。如图3所示 图3 称量原料 d.混料：将称好的原料进行混合，大概加入20%的水分，如图4、图5所示 图4 玻璃粉图5 粘土 e.压制成型：试样一共分为九组，为方便性能测试,试样做成条状和圆柱状，每组包括三
生物陶瓷材料的合成与性能研究 随着科学技术的不断进步，人们对于材料的需求也在不断提高。在医学领域中，生物陶瓷材料的合成与性能研究成为了热门话题。生物陶瓷材料具有良好的生物相容性和生物活性，可以用于人体组织修复和替代，为医疗技术的发展带来了巨大的推动力。 生物陶瓷材料主要是指具有与生物体相容性的无机非金属材料，如氧化铝、钛 合金、钙磷陶瓷等。这些材料在医疗领域中的应用广泛，如人工关节、牙科修复、骨修复等。然而，由于人体组织的特殊性质，生物陶瓷材料在合成过程中面临着一些挑战。 首先，关于生物陶瓷材料的合成方法，目前常用的有烧结法、溶胶-凝胶法和 气相沉积法等。其中，烧结法是最常见的一种制备方法，通过将粉末材料加热，使其熔融并结晶为陶瓷材料。然而，烧结过程中可能会引入杂质或产生孔隙，影响材料的性能。因此，合成方法的改进和优化是生物陶瓷材料研究的重要方向之一。 其次，生物陶瓷材料的性能研究也是一个关键问题。生物陶瓷材料的性能主要 包括机械性能、表面性能和生物性能等。机械性能是指材料在外力作用下的稳定性和强度，表面性能则是指材料与周围环境的相互作用。而生物性能则是指材料与生物体组织的相容性和相互作用。这些性能的研究需要综合考虑材料本身的特性以及使用环境的要求，以便能够更好地满足临床应用的需求。 在生物陶瓷材料的性能研究中，表面改性技术是十分重要的一个方向。通过对 材料表面进行处理，可以改善其生物相容性，提高材料与生物体的相互作用。例如，通过在材料表面涂覆生物活性分子，可以促进组织再生和修复。此外，通过改变材料表面的形貌和结构，也可以调控其附着细胞的行为和功能。因此，表面改性技术的研究对于生物陶瓷材料的性能提升具有重要意义。
功能陶瓷材料学 功能陶瓷材料学是研究陶瓷材料的特殊功能和应用的学科。陶瓷材料具有许多独特的性能和特点，如高温耐热、耐腐蚀、绝缘性能好等，因此在许多领域有广泛的应用。功能陶瓷材料学的研究主要包括材料的结构与性能关系、制备工艺、应用性能等方面。 功能陶瓷材料的结构与性能关系是功能陶瓷材料学研究的重要内容之一。陶瓷材料的结构特点决定了其性能。例如，氧化铝陶瓷的高温耐热性能与其晶粒尺寸和晶界结构有关。研究人员通过调控材料的晶粒尺寸和晶界结构，改善了氧化铝陶瓷的高温性能。此外，功能陶瓷材料的结构还包括孔隙度、孔径分布等因素，这些结构特征对材料的吸附性能、气体渗透性等性能有影响。 制备工艺是功能陶瓷材料学研究的另一个重要内容。不同的制备工艺对材料的性能有着重要影响。例如，陶瓷材料的制备方法包括干法和湿法两种。干法制备的陶瓷材料具有较高的密度和较好的力学性能，适用于一些要求高强度的应用。湿法制备的陶瓷材料具有较好的成型性能，可以制备出复杂形状的陶瓷制品。此外，功能陶瓷材料的制备工艺还包括烧结工艺、涂层工艺等，这些工艺的优化可以改善材料的性能。 功能陶瓷材料的应用性能是功能陶瓷材料学研究的重要目标之一。陶瓷材料具有很多独特的性能，可以应用于电子器件、航空航天、
化工等领域。例如，氧化铝陶瓷在电子器件中的应用可以提高电子器件的散热性能。氮化硅陶瓷具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以应用于高温工况下的零件和耐腐蚀材料。此外，陶瓷材料还可以制备成陶瓷薄膜、陶瓷涂层等形式，以满足不同领域的需求。 功能陶瓷材料学的研究对于陶瓷材料的开发和应用具有重要意义。通过研究陶瓷材料的结构与性能关系，可以设计制备出具有特定性能的陶瓷材料。通过优化制备工艺，可以提高陶瓷材料的性能和可靠性。通过研究陶瓷材料的应用性能，可以拓展陶瓷材料的应用领域。因此，功能陶瓷材料学的研究对于推动陶瓷材料的发展和应用具有重要作用。 功能陶瓷材料学是研究陶瓷材料的特殊功能和应用的学科。其研究内容包括材料的结构与性能关系、制备工艺和应用性能等方面。通过研究陶瓷材料的结构与性能关系，优化制备工艺，探索陶瓷材料的应用性能，可以推动陶瓷材料的发展和应用。功能陶瓷材料学的研究对于提高陶瓷材料的性能和拓展应用领域具有重要意义。
陶瓷材料的制备与改性 近年来，陶瓷材料在工业和科技领域中的应用越来越广泛。陶瓷材料以其独特 的物理性质和化学稳定性，在电子、能源、航空航天等领域发挥着重要作用。然而，传统的陶瓷材料在某些方面还存在一些缺陷，比如脆性和低韧性。为了克服这些问题，许多研究人员开始关注陶瓷材料的制备和改性。 首先，陶瓷材料的制备是影响其性能的关键因素之一。目前，烧结和固相反应 是制备陶瓷材料的主要方法之一。烧结是指将陶瓷粉末加热至一定温度，使其颗粒结合成整体材料的过程。它能够提高陶瓷材料的致密性和强度。在烧结过程中，控制温度、时间和压力等参数对最终产物的性能至关重要。固相反应是将两种或多种陶瓷粉末混合，再通过高温反应生成所需陶瓷材料的方法。通过粉末形貌的控制和反应条件的调节，可以得到具有不同相组成和微观结构的陶瓷材料，从而改变其性质。 其次，陶瓷材料的改性是提高其性能和功能的重要手段之一。改性通常包括添 加第二相、表面处理、掺杂等方法。添加第二相是向陶瓷材料中引入不同性质的材料，以增强其力学性能。例如，通过添加纤维增强剂，可以显著提高陶瓷材料的强度和韧性。表面处理是通过改变材料表面的化学性质和结构来改善其性能。例如，使用离子注入、等离子体喷涂等技术可以增强材料的热稳定性和抗腐蚀性。掺杂是指向陶瓷材料中引入少量的杂质元素，以改变其电学、磁学等性能。通过合理选择掺杂元素和掺杂浓度，可以调控陶瓷材料的导电性和磁性。 此外，纳米技术在陶瓷材料的制备和改性中发挥着重要作用。纳米陶瓷材料与 传统陶瓷材料相比，具有更小的颗粒尺寸和更大的比表面积，因此表现出了不同的性质和应用潜力。纳米材料的制备方法包括溶胶-凝胶法、高能球磨法、气相沉积 法等。利用纳米颗粒的表面效应和限域效应，可以改变陶瓷材料的晶体结构和微观形貌，从而改善其力学性能和化学性能。此外，纳米材料还具有更好的热稳定性和生物相容性，因此在生物医学领域有着广泛的应用前景。
合成陶瓷流程 一、介绍 合成陶瓷是一种由人工合成的高性能陶瓷材料，具有优异的物理、化学和机械性能。在制备合成陶瓷的过程中，需要经历粉体制备、成型、烧结和表面处理等步骤。 二、粉体制备 合成陶瓷的制备首先需要制备合适的粉体。常用的粉体制备方法包括溶胶凝胶法、高能球磨法和气相沉积法等。其中，溶胶凝胶法是一种将溶胶转化为凝胶，并通过热处理得到陶瓷粉体的方法。高能球磨法则是通过高能球磨机对原料进行机械碾磨，使其细化和均匀混合。气相沉积法则是将气体中的原料通过化学反应使其沉积在基体上。 三、成型 成型是将粉体制备成所需形状的过程。常用的成型方法有压制成型、注射成型和挤出成型等。压制成型是将粉体放入模具中，施加压力使其成型。注射成型则是将粉体与粘结剂混合后，通过注射机将其注入模具中，并在模具中硬化。挤出成型则是将粉体与粘结剂混合后，通过挤出机将其挤出成所需形状。 四、烧结 烧结是将成型后的陶瓷坯体进行高温处理，使其形成致密的结构。
烧结过程中，陶瓷坯体会经历初烧、烧结和冷却三个阶段。初烧是在低温下除去粘结剂和残留的有机物质。烧结则是在高温下使粉体颗粒之间发生结合，形成致密的陶瓷结构。冷却则是将烧结后的陶瓷坯体缓慢降温，避免产生内应力。 五、表面处理 表面处理是为了改善陶瓷材料的性能和外观而进行的处理过程。常用的表面处理方法有抛光、涂层和热处理等。抛光是通过研磨和抛光工艺，使陶瓷表面光滑、平整。涂层则是在陶瓷表面涂覆一层特殊的材料，用于增强其抗磨损、抗腐蚀等性能。热处理是将陶瓷材料置于高温下，使其发生相变或晶界强化，提高其力学性能。 六、总结 合成陶瓷的制备过程包括粉体制备、成型、烧结和表面处理等步骤。通过粉体制备获得合适的陶瓷粉体，然后通过成型将其制备成所需形状。烧结过程中，陶瓷坯体经历初烧、烧结和冷却三个阶段，形成致密的陶瓷结构。最后，通过表面处理改善陶瓷材料的性能和外观。合成陶瓷的制备过程需要严格控制各个环节，以获得高质量的陶瓷材料。
结构陶瓷材料的设计与制备 随着科技的发展，陶瓷材料作为一种重要的功能材料，在各个领域应用越来越 广泛。特别是结构陶瓷材料，其优异的物理化学性能使其成为高温、高压和高耐磨等极端环境下的首选材料。本文将探讨结构陶瓷材料的设计与制备，旨在为相关研究和产业应用提供一定的参考和指导。 一、材料设计 在结构陶瓷材料的设计中，确定其基础性能指标是至关重要的。首先，需要明 确材料的使用环境和所需承受的力学和物理性质；其次，通过对材料的晶体结构、成分配方等进行优化，以提高其强度、硬度、韧性和导热性等相关性能。 1.1 晶体结构设计 晶体结构是决定材料性能的根本因素之一。例如，对于耐磨性要求较高的结构 陶瓷材料，如氧化铝陶瓷，可以采用多晶陶瓷设计，通过合理控制晶体颗粒的尺寸和晶界的特性来提高材料的韧性和强度。而对于高温环境下的应用，如氮化硅陶瓷，可以选择单晶陶瓷设计，以提高材料的热稳定性和高温强度。 1.2 成分配方设计 成分配方设计是根据材料的使用要求和特性选取合适的原料进行研究开发的过程。在设计结构陶瓷材料时，需要综合考虑不同元素的相容性、晶体生长速度和晶面能等因素。例如，在高强度和高韧性要求下，可以通过添加少量的稀土元素来改善材料的性能。此外，添加适量的助剂和改性剂，如氧化锆、碳化硅等，可以有效提高材料的热稳定性和耐磨性。 二、制备工艺 结构陶瓷材料的制备工艺是实现设计要求的重要环节。合适的制备工艺可以确 保材料的均一性、致密性和力学性能等方面的要求。
2.1 粉末制备 通过合适的粉末制备工艺可以得到高纯度和合适粒径的陶瓷粉末。常用的粉末 制备方法包括机械合成法、溶胶-凝胶法和气相沉积法等。机械合成法适用于生产 大批量的粉末，而溶胶-凝胶法适用于控制粉末的尺寸和形貌，气相沉积法则适用 于制备纳米级的粉末。 2.2 成型工艺 成型工艺是将粉末转化为具有所需形状和尺寸的坯体的过程。常用的成型方法 包括注射成型、压制成型和挤压成型等。不同的成型方法适用于不同的材料和形状，可以根据需要选择合适的成型方法。 2.3 烧结工艺 烧结工艺是将成型坯体进行高温热处理，使之结合成致密的陶瓷材料。烧结工 艺的参数如烧结温度、烧结时间和烧结气氛等对最终材料的性能有重要影响。合理控制烧结工艺可以提高材料的密度和晶体生长程度，从而提高材料的力学性能和耐磨性。 三、结构陶瓷材料的应用 结构陶瓷材料由于其优异的性能，在许多领域得到了广泛应用。以下列举几个 典型的应用领域。 3.1 先进制造业 结构陶瓷材料的高强度、高硬度和耐磨性使其成为先进制造业中不可或缺的材料。例如，在航空航天领域，结构陶瓷被广泛应用于发动机涡轮叶片、燃烧室等高温环境部件。 3.2 电子与光学
新型功能材料及制备 新型功能材料及制备技术是现代材料科学领域的研究热点之一、新型 功能材料具有特殊的物理、化学和机械性质，可以在各种领域中发挥重要 的应用作用，如能源存储和转换、传感器、光电子器件、电子器件、生物 医学等。本文将重点介绍一些常见的新型功能材料及其制备方法。 一、碳纳米材料 碳纳米材料是由纳米级碳纳米管、石墨烯和富勒烯等组成的一类材料。碳纳米材料具有优异的电学、热学和力学性能，因此被广泛应用于能源存 储和转换、传感器、纳米电子器件等领域。碳纳米材料的制备方法主要有 化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积等。 二、纳米材料 纳米材料是一种具有纳米级尺寸的材料，其具有巨大的比表面积和特 殊的量子效应，具有优异的光学、磁学、力学和电学性能。纳米材料广泛 应用于传感器、催化剂、光电子器件等领域。纳米材料的制备方法包括溶 剂热法、高能球磨法、化学气相沉积等。 三、仿生材料 仿生材料是通过模仿生物体结构和功能而设计的一类材料。仿生材料 具有生物相容性和生物活性，可以应用于组织工程、医学和生物传感器等 领域。仿生材料的制备方法包括模板法、染料敏化太阳能电池、生物成像等。 四、功能陶瓷材料
功能陶瓷材料是由陶瓷粉末制备的一种具有特殊功能的材料。功能陶瓷材料具有高硬度、耐磨损和耐高温等特点，在能源、环境、电子等领域有广泛的应用。功能陶瓷材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、氧化铝溶胶法、物理气相沉积等。 五、纳米复合材料 纳米复合材料是由纳米颗粒和基体材料组成的一种材料。纳米复合材料具有优异的力学性能、电学性能和热学性能，在电子、光电子、能源等领域具有广泛的应用。纳米复合材料的制备方法主要有溶液法、电化学沉积法等。 六、生物基功能材料 生物基功能材料是由生物大分子和其他功能材料组成的一种材料。生物基功能材料具有优异的生物相容性和生物活性，可应用于生物医学、组织工程和仿生机器人等领域。生物基功能材料的制备方法主要有化学合成法、生物胶凝法等。 以上是一些常见的新型功能材料及其制备方法。随着科学技术的发展和材料科学的进步，越来越多的新型功能材料将被开发出来，为各个领域的应用提供更多可能性。
陶瓷制备工艺简介 陶瓷制品的生产都要经过三个阶段：坯料制备、成型、烧结现就这三个部分做—介绍： 1、坯料制备 通过机械或物理或化学方法制备粉料，在制备坯料时，要控制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱水脱气，以及配料比例和混料均匀等质量要求。按不同的成型工艺要求，坯料可以是粉料、浆料或可塑泥团。 2、成型 将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的制品坯型（亦称生坯）。 3、烧结 生坯经初步干燥后，进行涂釉烧结或直接烧结。高温烧结时，陶瓷内部会发生一系列物理化学变化及相变，如体积减小，密度增加，强度、硬度提高，晶粒发生相变等，使陶瓷制品达到所要求的物理性能和力学性能。 第一节粉体的制备 粉体制备方法：
1、粉碎法：机械粉碎，气流粉碎；杂质多，1卩m以上;
2、合成法：固相法、液相法和气相法；纯度、粒度可控，均匀性好，颗粒微细。 一、粉碎法： 1、机械粉碎法：冲击式粉碎、球磨粉碎、行星式研磨、振动粉碎 等。 1-动锥2-定锥3-破碎后的物料4-破碎腔 1-电动机2-离合器操纵杆3-减速器4-摩擦离合器5-大齿圈6-筒身7- 加料口8-端盖9-旋塞阀10-卸料管11-主轴头12-轴承座13-机座14- 衬板；15-研磨
2、气流粉碎法: (1) 固相法：通过从固相到固相的变化，来制造粉体 1•烧结法：A(S)+B(S) - C(S)十 D(G) 2•热分解反应基本形式(S 代表固相，G 代表气相):Sl -S2十G1 3•化合反应法：A(s)+B(s) - C(s)+D(g) 4•氧化还原法或还原碳化、还原氮化 女口： 3SQ2+6C+2N2 — Si3N4+6CO (2) 液相法：共同点是以均相溶液为出发点，通过各种方法使溶质 与溶剂分离，溶质形成一定大小和形状的颗粒，得到所需粉末的前躯 体，热解后得到粉体。 盐溶液—盐晶体或氢氧化物—粉末 A. 化学共沉淀法 B. 溶胶凝胶法 扁平式气流粉碎机 合成法: 管道式气流粉碎机