第7章-功能陶瓷材料复习进程

根据去年考试经验，只复习此提纲即可，但要找出此次期中考试的内容。

去年题型为填空题，名词解释，问答题，与复习提纲的三部分相照应，其中填空题考得很细，要背得仔细些，问答题要答出大意。

功能材料去年期末复习提纲绪论0**所谓新材料，是“在近阶段将达到实用化的高功能材料”，一般认为，新材料可以包括：晶须材料、非晶材料、超塑性材料、形状记忆材料、功能陶瓷、功能有机材料、超导材料、碳纤维、能量转换材料等。

0**一次功能当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同种形式时，材料起能量传送部件作用，材料的这种功能称为一次功能。

以一次功能为使用目的材料也可以称之为载体材料。

一次功能主要有：1．力学功能惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、超塑性、高弹性、恒弹性、振动性和防振性2．声功能如吸音性和隔音性3．热功能如隔热性、传热性、吸热性和蓄热性等4．电功能如导电性、超导性、绝缘性和电阻等。

5．磁功能如软磁性、硬磁性、半硬磁性等。

6．光功能如透光性、遮光性、反射光性、折射光性、吸收光性、偏振性、聚光性、分光性等。

7．化学功能如催化作用、吸附作用、生物化学反应、酶反应、气体吸收性等。

8．其它功能如电磁波特性(常与隐身相联系)、放射特性等。

二次功能当向材料输入的能量和输出能量属于不同形式时，材料起能量的转换部件作用。

这种功能称为二次功能或高次功能。

二次功能按能量的转换系统可以分为：1．光能与其它形式能量的转换如光化反应，光致抗蚀，光合成反应，光分解反应，化学发光，感光反应，光致伸缩，光生伏持效应和光导电效应。

2．电能与其它形式能量的转换如电磁效应，电阻发热效应，热电效应，光电效应，场致发光效应，电光效应和电化学效应等。

3．磁能与其它形式能量的转换如热磁效应，磁冷冻效应，光磁效应和磁性转变等。

4．机械与其它形式能量的转换如压电效应，磁致伸缩，电致伸缩，光压效应，声光效应，光弹性效应，机械化学效应，形状记忆效应和热弹性效应等。

0**目前用于功能材料制备的方法很多，如：快速凝固、镀膜、超晶格、机械合金化、溶胶-凝胶、极限条件（极高温、高压、高真空、失重等）下制备的方法、复合及杂化、晶须及大单晶制备法等等。

功能陶瓷的生产工艺过程功能陶瓷（Functional Ceramics）是指具有特殊功能性质的陶瓷材料，如超导陶瓷、介电陶瓷、磁性陶瓷、压电陶瓷、敏感陶瓷等。

功能陶瓷具有较高的抗磨损性、耐腐蚀性和高温稳定性等特点，广泛应用于电子、机械、航空、航天、医疗等领域。

本文将介绍功能陶瓷的生产工艺过程。

1. 原料配制功能陶瓷的原料主要包括粘土、氧化铝、硅酸盐等，不同种类的功能陶瓷原料配合比例不同。

例如，介电陶瓷的原料主要有氧化铝、氧化锆、二氧化钛等，而压电陶瓷的原料主要有氧化铅、锆酸钛等。

在原料配制过程中，必须控制好原料的粘度、纯度、湿度等指标，保证制品质量。

2. 成型成型是指将原料通过特定的成型方式制成具有所需形状的绿胚。

目前常用的成型方式有压制成型、注射成型、挤出成型等。

压制成型常用于制作较大、较厚的块状制品，注射成型则适用于半球形、薄膜状的制品，而挤出成型则适用于管状或扁平的制品。

成型前需要对原料进行干燥处理，避免制品开裂。

3. 烧结烧结是制作功能陶瓷的关键工艺环节。

烧结是指将成型后的绿胚在一定的温度、气氛下进行高温热处理，使之形成致密的陶瓷坯体。

烧结温度和时间等参数对制品性能具有决定作用。

烧结时，需要根据陶瓷的品种选择适合的热处理方式和热处理工艺。

4. 后处理陶瓷制品烧结后需要进行后处理，以提高其性能和使用寿命。

后处理并不是每种功能陶瓷均需要进行的，根据不同产品而异。

常见的后处理方式有二次烧结、拼接、插入等。

二次烧结是指在原有的烧结过程中再次进行高温处理，以提高密度和硬度。

插入处理则是将金属或非金属材料插入陶瓷制品内，以增强其机械性能。

5. 检测和包装经过烧结和后处理后，功能陶瓷制品需要进行检测和包装。

检测是为了保证制品的性能和质量，包装则是为了保护制品，方便储存和运输。

检测包括物理性能、化学成分、外观质量等指标的检测，包装则需要根据制品的尺寸和特性选择合适的包装材料和方式。

6.功能陶瓷的生产工艺过程包括原料配制、成型、烧结、后处理、检测和包装。

实验三 功能陶瓷材料的配料、混合与成型一、[实验目的]了解和掌握在实验室条件下制备陶瓷材料的典型工艺和原理，包括配方计算、混料、造粒、成型、排塑、烧结、等基本过程。

本实验以多功能TiO 2压敏陶瓷的制备为实例。

二、[实验原理]多功能压敏陶瓷是指具有压敏性和电容性的双功能陶瓷元件，其电阻值随外加电压成显著的非线性变化，同时还具有超高的介电常数。

目前，在过电压保护和噪声吸收等方面有着十分广泛的应用。

要制备TiO 2压敏陶瓷，需要获得充分半导化的晶粒和高电阻率的绝缘化晶界层。

根据固溶体取代规则，本征离子A 和杂质离子B 的半径之间满足（R A -R B ）/R A ·100%<15%时，杂质离子容易进入晶格而形成固溶体。

因此，通常选择离子半径与Ti 4+相近的高价态的Nb 5+作为施主掺杂，以实现晶粒半导化；而选择离子半径与Ti 4+相差较大的低价态Ba 2+、La 3+等作为受主型离子，使它们在晶界处偏析或在晶粒表面扩散形成受主态，从而形成电子耗尽层，改善压敏陶瓷的电流-电压非线性特性。

烧结温度和保温时间一直是工艺研究的主要内容，直接影响材料的半导化、致密化及添加物在主成分中的扩散过程。

烧结温度显著影响材料的电学性能。

适当的烧结温度，可使晶粒生长充分，并降低压敏电压、完善晶界的形成；过高的烧结温度会使晶粒过分长大，导致晶界不稳定；过低的烧结温度不利于势垒的形成，压敏性能较差。

适当的保温时间是获得一定高度晶界势垒、形成良好压敏特性晶界的必备条件。

TiO 2压敏电阻器在烧成时容易受氧分压的控制，较低的氧分压有利于晶粒的半导化，获得较好的压敏性能。

在烧结后冷却过程中，空气中的氧沿晶界扩散，使晶界层绝缘化更加充分，但在高氧化气氛条件下，非线性系数主要取决于表面氧化层。

由此表明，工艺极大地影响TiO 2压敏电阻的微观结构和电学性能。

实验室中制备TiO 2压敏陶瓷的工艺流程图如图3-1所示。

图3-1 制备压敏陶瓷的工艺流程图三、[实验内容及步骤]1.确定实验方案制造压敏电阻器的半导体陶瓷材料主要有SiC 、ZnO 、BaTiO 3、Fe 2O 3、SnO 2、SrTiO 3、TiO 2等。

《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。

《功能陶瓷材料》课程教学大纲课程代码：INME2023课程类别：专业教学课程授课对象：无机非金属材料专业开课学期：秋季学分：2学分指定教材：曲远方，《功能陶瓷材料》，化学工业出版社，2023年一、教学目的：把握典型无机材料的组成、构造、工艺与材料性质的关系；生产中应当把握的重要关键技术，了解生产中常常会遇到的问题和解决方法；了解材料和应用，争论材料的根底理论和方法，陶瓷材料和元件的构造，设计原理和生产工艺等；使学生具备进展功能材料制备和应用的根本力气，并对无机功能材料的最进展做一个简洁介绍。

二、课程内容第一章绪论1、功能陶瓷的根本概念；功能陶瓷的工业进展趋势2、教学要点1〕功能陶瓷的根本概念定义；特点---与日用陶瓷，构造陶瓷等相区分；具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性；具有相互转化功能)；2〕主要应用领域及分类〔依据功能分为电子陶瓷，光学功能陶瓷，生物/抗菌陶瓷，多孔陶瓷等〕；3〕功能陶瓷的工业进展趋势---“五化”；其次章功能陶瓷的根本性质1、电学性质；成型前后工艺关系；成型特点。

2、教学要点1）电学性质电导率〔电导率的表征；导电机制包括离子电导和电子电导〕；介电常数〔极化现象；极化强度；陶瓷材料的极化形式---快极化；慢极化〕；介质损耗〔损耗及产生缘由；无机材料的损耗形式---电导损耗、松弛极化损耗、电离损耗和构造损耗、松弛极化损耗；离子晶体的损耗及应用场合---构造严密的晶体、构造不严密的晶体、固溶体；玻璃的损耗及应用场合；陶瓷的损耗及改善、降低损耗的思路〕；绝缘强度〔弱电场、强电场、击穿、击穿电压、抗电强度〕；击穿的形式〔电击穿、热击穿、化学击穿〕2）磁学性质铁氧体及特点；磁性分类〔按磁导率分---顺磁体、抗磁体、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性；按磁学性质和应用状况分---软磁、永磁、旋磁、矩磁、压磁〕3）光学性质定义及应用举例；陶瓷的透光性〔1、透光性和透亮性；2、透亮陶瓷；3、提高陶瓷材料透光性的措施〕4）耦合性质定义及应用举例；应用举例第三章功能陶瓷的生产工艺1、备料工艺；粉料的制备；坯料的处理；成型；枯燥和排塑；烧成；陶瓷材料的精加工；陶瓷材料的金属化和封接2、教学要点1〕备料工艺原料的预处理〔合成〕---预烧的作用；预合成的目的2〕粉料的制备物理方法〔a, 滚动式球磨；b, 振动磨；c, 行星磨；d, 搅拌球磨；e, 气流粉碎；f, 高能球磨〕；化学法〔a, 固相法---热分解法、固相反响法、火花放电法、溶出法；b, 液相法---共沉淀法、水解法、喷雾法、水/溶剂热法、溶胶-凝胶法；c, 气相法---化学气相反响法、化学气相分散法、溅射法、气体中蒸发法3〕坯料的处理原料预处理；混料〔a, 加料次序； b, 加料方法〕；造粒4〕成型注浆成型；可塑法成型；干压成型；其它〔a, 流延成型；b, 印刷成型；c, 等静压成型；d, 注射成型；e, 原位凝固成型；f, 快速原型制造技术〕5〕枯燥和排塑枯燥；排塑〔a, 目的；b, 作用；c, 温度制度的把握；d, 吸附剂的作用〕6〕烧成烧成制度；烧结方法〔a, 常压烧结；b, 热压烧结；c, 热等静压烧结；d, 气氛烧结；e，其它〕7) 陶瓷材料的精加工定义；陶瓷的加工机理；精加工方法8〕陶瓷材料的金属化和封接陶瓷的金属化〔a, 定义；b, 金属化的缘由〕；常用金属化方法第四章绝缘陶瓷1、分类及性能要求；镁质瓷；2、教学要点分类及性能要求；镁质瓷〔定义及分类、滑石瓷--原料；生产工艺〔滑石的预烧，防止滑石瓷的老化，滑石瓷的烧结〕〕第五章电容器陶瓷1、非铁电电容器陶瓷；铁电电容器陶瓷；反铁电电容器陶瓷；半导体电容器陶瓷；2、教学要点1) 非铁电电容器陶瓷概述(分类；温度补偿型电容器及特点；温度稳定型电容器及特点)；金红石瓷〔特点；金红石瓷的配方；工艺把握〕；钛酸盐瓷〔钛酸钙瓷--构造特点；配方；生产工艺〕；钛酸锶瓷；钛酸镁瓷；锆酸盐瓷---锆酸钙瓷；锆酸锶瓷；锡酸盐瓷；铌酸盐瓷---铌铋镁系统；铌铋锌系统〕2）铁电电容器陶瓷BaTiO3晶体的构造和性质〔BaTiO3晶体的原子构造；BaTiO3晶体的电畴构造〕；BaTiO3基陶瓷的构造和性质〔构造；铁电性的介电-温度特性〕；BaTiO3基电容器陶瓷的制造工艺〔铁电电容器陶瓷性能要求；生产工艺；配方〕3）反铁电电容器陶瓷反铁电电容器陶瓷的特性和用途；反铁电电容器陶瓷的制备4〕半导体电容器陶瓷原理；BaTiO3基陶瓷半导化机理；外表层陶瓷电容器---途径；改善电容器耐电特性应实行的方法；晶界层陶瓷电容器---晶界层绝缘层形成机理；晶界层陶瓷电容器的特性与分类；晶界层陶瓷电容器的工艺特点第六章压电陶瓷1、构造和压电性；压电陶瓷的性能参数与压电方程；压电陶瓷材料；压电陶瓷的生产；压电陶瓷的应用2、教学要点1〕构造和压电性钙钛矿构造；晶体构造、温度、自发极化与压电性2〕压电陶瓷的性能参数与压电方程弹性常数；机械品质因数；压电常数与压电方程；机电耦合系数3〕压电陶瓷材料BaTiO3系压电陶瓷；PbTiO3-PbZrO3系压电陶瓷；PbTiO3陶瓷；三元系压电陶瓷4〕压电陶瓷的生产材料的制备；预烧；成型与排塑；烧结；被银；极化5〕压电陶瓷的应用在高电压发生装置上的应用；在电声设备上的应用；在计测仪器上的应用；在水声设备上的应用；在超声仪器上的应用；在压电滤波器上的应用第七章磁性陶瓷1、磁学根底学问；铁氧体的晶体构造；铁氧体的制备；铁氧体微观构造与性能；铁氧体类型及用途；2、教学要点1〕铁氧体的晶体构造尖晶石型铁氧体；磁铅石型铁氧体；石榴石型铁氧体2〕铁氧体的制备多晶铁氧体的生产工艺〔原料要求；预烧及烧结〕；铁氧体薄膜的制备〔铁氧体单晶薄膜的制备；铁氧体多晶薄膜的制备3〕铁氧体微观构造与性能晶粒大小；气孔；其它---晶界，晶界夹杂物4〕铁氧体类型及用途软磁铁氧体〔软磁铁氧体特性；软磁铁氧体的配方；配方中主要化学成分含量与磁特性；掺杂组分对物理性能的影响---矿化剂；助熔剂；外加剂；软磁铁氧体的烧结〕；硬磁铁氧体；旋磁铁氧体；矩磁铁氧体；磁泡；磁光材料三、各章课时安排表章序号章内容学时数1绪论22功能陶瓷的根本性质43功能陶瓷的生产工艺84绝缘陶瓷65电容器陶瓷86压电陶瓷67磁性陶瓷2总计36参考书目〔五号黑体〕1、李世普主编，《特种陶瓷工艺学》，武汉工业大学出版社，19902、李世普等译，英国A，J，Mouls on和J, M, Herbert著，《电子陶瓷材料性能，应用》武汉工业大学出版社，19933、华南工业学院等编，《陶瓷材料物理性能》，中国建筑工业出版社，19854、邱碧秀编著，《电子陶瓷材料》，徐氏基金会〔台〕出版，19905、刘康时等编著，《陶瓷工艺学》，中国建筑工业出版社，19816、王零森编著，《特种陶瓷》，中南工业大学出版社，19947、钦征骑等编，《型陶瓷材料手册》，江苏省科技出版社，1996。

《陶瓷材料学》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：陶瓷材料学英文名称：Ceramic Materials二、课程代码及性质课程代码:0801852课程性质:专业核心课,必修课三、学时与学分总学时：40（理论学时：40学时；实践学时：0学时）学分：2.5四、先修课程材料科学基础、材料力学、工程材料学、金属材料学五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、材料成型及控制工程专业学生开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1. 掌握陶瓷材料的晶体结构及平衡相图，具备分析晶体结构并根据相图进行成分设计及工艺制定的能力；2. 掌握陶瓷材料的烧结机理，了解陶瓷材料的烧结工艺及影响因素，具备运用所学知识进行烧结工艺制定、组织结构分析的能力；3. 理解陶瓷材料的脆性断裂失效机理，掌握陶瓷材料的增韧方法及机理，具备运用所学知识进行高强高韧复合陶瓷设计的能力；4. 了解陶瓷材料的发展前沿，掌握其发展特点与动向，具备研发新型陶瓷材料的知识与能力。

七、教学重点与难点：教学重点：具体陶瓷材料的晶体结构，陶瓷材料的平衡相图，陶瓷材料的烧结，陶瓷材料的断裂力学与增韧。

教学难点：典型陶瓷材料的晶体结构分析、三元相图分析、陶瓷材料的断裂韧性分析。

八、教学方法与手段：教学方法：(1)以课堂讲授为主，阐述该课程的基本内容，保证主要教学内容的完成；(2)安排适量的课堂讨论环节，使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。

教学手段：(1)运用现代教学工具，在课堂上通过PPT讲授方式，实现图文并茂，形象直观；(2)收集典型陶瓷实物，在课堂上进行针对性讲授。

九、教学内容与学时安排1.总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。

各章节的具体内容如下：第一章绪论(2学时)1.1 陶瓷材料的定义1.2 陶瓷材料的发展史1.3 陶瓷材料的键特性与基本性能1.4 典型陶瓷材料及其应用1.5陶瓷材料未来发展及关键问题第二章陶瓷材料的晶体结构(8学时)2.1 离子晶体的结构规则—鲍林规则2.2 几种典型的晶体结构2.2.1 MX结构2.2.2 MX2结构2.2.3 M2X结构2.2.4 M2X3结构2.3 硅酸盐陶瓷的晶体结构2.3.1硅酸盐陶瓷的晶体结构特点及分类2.3.2岛状硅酸盐陶瓷晶体结构2.3.3组群状硅酸盐陶瓷晶体结构2.3.4链状硅酸盐陶瓷晶体结构2.3.5层状硅酸盐陶瓷晶体结构2.3.6架状硅酸盐陶瓷晶体结构第三章非晶态与玻璃结构(4学时)3.1 非晶态原子结构3.1.1 非晶态原子结构特点3.1.2 非晶态物质的结构表征方法3.1.3 非晶态物质的热学参数表征3.1.4 非晶态结构的制备方法3.2 氧化物玻璃3.2.1硅酸盐玻璃3.2.2硼酸盐玻璃3.2.3磷酸盐玻璃第四章陶瓷材料的平衡相图(8学时)4.1陶瓷系统相平衡特点4.2单元系统相图4.2.1 SiO2系统相图4.2.2 ZrO2系统相图4.3 二元系统相图4.3.1 具有低共熔点的二元系统4.3.2 生成一致熔融化合物的二元系统4.3.3 生成不一致熔融化合物的二元系统4.3.4 固相中有化合物形成或分解的系统4.3.5 具有多晶转变的系统4.3.6 具有液相分层的系统4.3.7 形成连续固溶体的系统4.3.8 形成不连续固溶体的系统4.4 三元系统相图4.4.1 具有三元最低共熔点的系统4.4.2 生成一个一致熔融二元化合物的三元系统相图4.4.3 生成一个不一致熔融二元化合物的三元系统4.4.4 生成一个固相分解的二元化合物的三元系统4.4.5 具有低温稳定的二元化合物的三元系统4.4.6 具有同组成熔融三元化合物的系统4.4.7 具有异组成熔融三元化合物的系统4.4.8 具有两种液相分层的三化合物的系统第五章陶瓷材料的烧结(4学时)5.1概述5.2 烧结动力学5.3 固相烧结及机理5.4 液相烧结及机理5.5 陶瓷烧结的影响因素5.6 特色烧结方法及装备第六章陶瓷材料的脆性与增韧(2学时)6.1 陶瓷材料的脆性机理6.2 陶瓷材料的增韧6.2.1 相变增韧6.2.2 微裂纹增韧6.2.3 裂纹偏折和弯曲增韧6.2.4 裂纹分支增韧6.2.5 桥联与拔出增韧6.2.6 延性颗粒增韧6.2.7 残余应力增韧6.2.8 压电效应损耗能量增韧6.2.9 电畴翻转增韧6.2.10 复合韧化机制第七章陶瓷材料的断裂力学(6学时)7.1 陶瓷断裂强度的微裂纹理论7.2裂纹尖端应力和应力场强度因子7.3断裂韧度的测量与计算第八章先进结构陶瓷(6学时)8.1氧化铝(Al2O3)结构陶瓷8.2氮化硅(Si3N4)结构陶瓷8.3碳化硅(SiC)/高温结构陶瓷8.4增韧氧化物结构陶瓷8.5 其他结构陶瓷3.各章节的课后思考题（作业）及讨论要求思考题（课后作业）：第1章思考题：(1) 陶瓷材料的键结合有何特点，对性能有何影响?(2) 陶瓷材料的具体应用领域有哪些，其依据是什么?第2章思考题：(1) 分别以Al2O3、ZrO2、Si3N4为例，从结合键的角度分析这上述陶材料的切削加工性。

第一章绪论1如何区别结构陶瓷和功能陶瓷材料？利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。

在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷，它主要在高温下使用，也称高温结构陶瓷。

这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点。

★★★2功能陶瓷的耦合效应有哪些？课件P36答：热电效应、压电效应、磁电效应、光电效应、声光效应、磁光效应。

第二章功能陶瓷的基本性质3功能陶瓷的热学性能有哪些？了解其含义。

P19-23答：（1）功能陶瓷的热学性质有热容、热膨胀系数、热导率和抗热冲击性。

（2）热容：物体温度升高1K所需要增加的热量。

热膨胀系数：温度升高1℃而引起的体积和长度的相对变化。

热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比例系数。

抗热冲击性：指物体能承受温度剧烈变化而不被破坏的能力。

4什么是绝缘强度？P15答：当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时，它就丧失了绝缘性能，由介电状态转变为导电状态，这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿，击穿时的电场强度称绝缘强度。

5功能陶瓷的电学性质有哪些？了解其含义。

P7-15答：（1）功能陶瓷的电学性质有电导率、介电常数、介电损耗角正切值和击穿电场强度。

（2）电导率：指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。

介电常数：是衡量电介质材料在电场作用下的极化行为或存储电荷能力的参数。

介质损耗角正切值：表示电介质在交流电压下的有功损耗和无功损耗之比，值越大，介质损耗越大，反映了电介质在交流电压下的损耗性能。

[额外知识点介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。

介质损耗角：δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角。

]击穿电场强度：当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时，它就丧失了绝缘性能，由介电状态转变为导电状态，这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿，击穿时的电场强度称击穿电场强度。

功能陶瓷课课程设计一、教学目标通过本章的学习，学生将掌握功能陶瓷的基本概念、分类和特点，了解功能陶瓷的制备方法和应用领域。

培养学生对功能陶瓷材料的兴趣和好奇心，提高学生的实验操作能力和科学思维。

1.了解功能陶瓷的基本概念和分类。

2.掌握功能陶瓷的制备方法和工艺流程。

3.了解功能陶瓷的应用领域和前景。

4.能够运用科学方法分析功能陶瓷的性能和制备过程。

5.具备实验操作能力，能够进行功能陶瓷的制备和性能测试。

情感态度价值观目标：1.培养学生对功能陶瓷材料的兴趣和好奇心。

2.培养学生具备创新精神和团队合作意识。

二、教学内容本章的教学内容主要包括功能陶瓷的基本概念、分类和特点，功能陶瓷的制备方法和应用领域。

具体包括以下几个方面：1.功能陶瓷的基本概念和分类：介绍功能陶瓷的定义、特点和常见类型。

2.功能陶瓷的制备方法：讲解功能陶瓷的制备原理和工艺流程，包括粉体制备、成型、烧结等步骤。

3.功能陶瓷的应用领域：介绍功能陶瓷在电子、光学、生物等领域的应用实例。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体包括以下几种方法：1.讲授法：教师通过讲解功能陶瓷的基本概念、制备方法和应用领域，引导学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生分组讨论功能陶瓷的制备工艺和应用实例，培养学生的思考和表达能力。

3.实验法：学生动手进行功能陶瓷的制备和性能测试，提高学生的实验操作能力和科学思维。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威出版的《功能陶瓷》教材作为主要教学资源，引导学生系统学习功能陶瓷的知识。

2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入研究功能陶瓷的制备方法和应用领域。

3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生形象地理解功能陶瓷的制备过程和应用实例。

4.实验设备：准备功能陶瓷制备和性能测试所需的实验设备，让学生亲自动手进行实验操作。