信息功能陶瓷材料及应用材物

功能陶瓷制品在生活中的应用及意义功能陶瓷制品是指在陶瓷制品的基础上添加了特殊功能材料，通过改变其结构和性质，以实现特殊功能的陶瓷制品。

随着科技的不断进步，功能陶瓷制品已经在生活中得到广泛应用，并产生了重要的意义。

本文将介绍功能陶瓷制品在生活中的应用及其意义。

首先，功能陶瓷制品在医疗行业中发挥着重要作用。

例如，生物活性陶瓷被广泛应用于骨修复和组织工程方面。

生物活性陶瓷具有良好的生物相容性和骨诱导性，可以促进骨细胞生长和新生骨的生成，被用于制作人工骨植入体、人工关节和牙科植骨材料等。

此外，陶瓷纳米颗粒也被用于制备抗菌材料，可以有效杀灭细菌，预防感染并促进伤口愈合。

其次，功能陶瓷制品在环境保护方面发挥着重要作用。

例如，陶瓷薄膜可以用于气体分离和纯化，可以去除空气中的有害气体，如二氧化碳和二氧化硫。

另外，陶瓷颗粒也可以用于水处理，去除水中的重金属离子和有机污染物，提高水质。

这些功能陶瓷制品的应用有助于减少环境污染，保护人类健康和生态环境。

第三，功能陶瓷制品在能源领域具有重要意义。

陶瓷材料具有优异的电气和热学性能，可以用于制造高温超导材料和电池材料。

高温超导材料可以用于制造超导磁体，提高电力传输效率，节约能源。

陶瓷电池材料可以用于制造燃料电池和锂离子电池，提供清洁和高效的能源供应。

此外，太阳能电池中的陶瓷材料也可以提高太阳能转化效率，增加可再生能源的利用。

此外，功能陶瓷制品在航空航天、汽车制造、电子通信等领域也发挥着重要作用。

在航空航天领域，陶瓷材料可以用于制作高温发动机和航天器热防护材料，提高航空航天器的性能和安全性。

在汽车制造领域，陶瓷制动系统可以提供更好的制动性能和耐磨性，提高驾驶安全性。

在电子通信领域，陶瓷介质可以用于制造微波介质和超高频电容器，提供更好的信号传输和储存性能。

总的来说，功能陶瓷制品在生活中的应用及其意义是多方面的。

它们在医疗、环境保护、能源和各个工业领域中发挥着重要作用，促进了人类的健康和可持续发展。

功能陶瓷材料研究进展概述作者：朱守金倪江利孙权海边健来源：《科技创新与应用》2019年第23期摘; 要：功能陶瓷材料因具有磁、电、声、光、力、热等方面的优异性能，在微电子技术、激光技术、自动化技术、光电子技术、通信、环保、能源和生物医药等领域得到广泛应用，在生活生产和科学技术发展中起到重要作用。

文章重点介绍了功能陶瓷材料在我国的发展现状，阐述了功能陶瓷材料的种类、基本性质、应用、发展趋势及对策。

关键词：功能陶瓷;应用;趋势中图分类号：TQ174; ; ; ; 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）23-0089-02Abstract： Functional ceramic materials are widely used in microelectronic technology， laser technology， automation technology， optoelectronic technology， communications，environmental protection， energy and biomedicine because of their excellent magnetic，electrical， acoustic， optical， mechanical and thermal properties， thus playing an important role in life， work and the development of science and technology. This paper focuses on the development of functional ceramics in China， and expounds the types， basic properties， applications，development trends and countermeasures of functional ceramics.Keywords： functional ceramics; application; trend引言功能陶瓷是利用光、热、力、声、磁、电等直接效应及耦合效应的一种先进材料。

先进陶瓷及其应用集锦在千姿百态的物质界，大自然所恩赐的天然材料（如矿物、岩石、木材、丝棉等）虽数量大，品种多，但就其品种远不能满足社会发展的需求。

现代科技和人类生存所应用的材料，绝大多数品种是以自然资源和传统材料为基础，经加工改造而成的人工合成材料。

正是这些人工材料，支撑着整个社会的科技与文明。

故而，对自然资源的开发、传统材料的改造和新型材料的研制，已成为当今人们获取新材料的系统工程。

材料工程技术将为科技进步不断开发出形形色色的具有特殊功能的新型材料和先进材料。

功能奇异的先进陶瓷便是新材料技术发展的典范。

陶瓷是用无机化合物粉料经高温烧结而成的、以多晶聚集体为基本结构的固体物质。

传统陶瓷是以天然硅酸盐矿物（瓷石、粘土、长石、石英砂等）为原料，经粉碎、磨细、调和、塑形、干燥、锻烧等传统工艺制作而成。

实际上瓷是在陶的基础上发展而成的比陶白净、细腻、质地致密且性能更为优良的硅酸盐材料。

先进陶瓷与传统陶瓷区别在于：先进陶瓷是以高纯、超细的人工合成的无机化合物（可含或不含硅化物）为原料，采用精密控制的先进工艺烧结而成的、比传统陶瓷结构更加精细、性能更加优异的新一代陶瓷。

先进陶瓷又称为精细陶瓷或高性能陶瓷。

先进陶瓷按使用性能可分为先进结构陶瓷（其使用性能主要指强度、刚度、硬度、弹性、韧性等力学性能）和先进功能陶瓷（其使用性能主要指光、电、磁、热、声等功能性能）两大类；按其化学成分又可分为：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、氟化物陶瓷、碳化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷、铝酸盐陶瓷等。

先进结构陶瓷是指以其优异的力学性能而用于各种机械结构部件的新型陶瓷。

应用领域如陶瓷质密封套管、轴承、缸套、活塞及切削刀具等；先进功能陶瓷则是指利用材料的电、磁、光、声、热等直接的性能或其耦合效应来实现某种使用性能的新型陶瓷。

如电容器陶瓷以其极高的抗电击穿性能用来制作高容抗陶瓷电容器；压电陶瓷以其能利用机械撞击或机械振荡产生电效应来制作压电点火装置的发火元件或传感器元件；热敏陶瓷可感知微小的温度变化，用于测温、控温；气敏陶瓷制成的气敏元件能对易燃、易爆、有害气体进行监测、控制和实现自动报警；而用光敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控制，自动曝光和自动记数；磁性陶瓷是重要的信息记录材料，在计算机中完成记忆功能。

陶瓷材料及其应用【摘要】陶瓷材料在我们的生活中早已应用到了各个方面，比如塑料、木材、水泥三大传统基本材料，陶瓷材料是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。

随着社会的进步，人们对材料的要求也越来越高，这种表现不仅表现在对科学研究领域，也表现在人们的日常生活当中。

材料的进步很大程度上推动了社会的进步，而社会的需求反过来也有力的推进了材料科学的发展。

拿陶瓷材料来说，陶瓷材料已经贯穿了人类的历史，并且随着历史不停的发展，在材料科学领域崭露头角。

【关键字】陶瓷材料应用发展一、陶瓷材料概述陶瓷材料分为普通陶瓷材料和特种陶瓷材料，普通陶瓷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。

特种陶瓷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。

其特点有力学性能、热性能、电性能、化学性能、光学性能，根据用途不同，特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。

二、陶瓷材料的分类随着生产与科学技术的发展．陶瓷材料及产品种类日益增多．为了便于掌握各种材例或产品的特征，通常以不同的角度加以分类。

1.按化学成分分类(1)氧化物陶瓷。

氧化物陶瓷种类繁多，在陶瓷家族中占有非常重要的地位。

最常用的氧化物陶瓷是用Al2O3、 SiO2、 MgO、 ZrO3、 CeO2， CaO． Cr2O3 及莫莱石(3Al2O3.2SiO4) 和尖晶石 (MgAl2O3)等。

信息功能陶瓷材料及应用材料五班石海军信息材料－是为实现信息探测、传输、存储、显示和处理等功能而使用的材料。

〔信息就是用符号、信号或消息所包含的内容，来消除客观事物认识的不确定性。

〕信息材料包括：信息探测材料，信息传输材料，信息存储材料，信息处理材料。

信息探测材料：对电、磁、光、声、热辐射、压力变化或化学物质敏感的材料。

可用来制成传感器，用于各种探测系统，如电磁敏感材料、光敏材料、压电材料等。

信息传输材料：主要用于对电子信息的传输，如光纤、电缆等等。

信息存储材料：包括磁存储材料、光存储材料、磁光存储材料、相变存储材料、铁电介质存储材料、半导体动态存储材料等等。

信息处理材料：包括对各种电子信息的处理、加工以及转换，使其发挥相应功能的材料。

按材料种类分类：半导体信息材料，信息功能陶瓷材料，有机信息材料信息薄膜材料，等等.信息功能陶瓷材料〔陶瓷是以无机非金属矿物为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。

〕信息功能陶瓷的制备工艺：氧化物法/固相反应烧结法，湿化学法，复合法。

氧化物法/固相反应烧结法。

优点：工艺成熟、成本低廉，适合于批量化大生产。

缺点：材料成分容易偏析，性能难以精确控制。

1原料的选择与处理选择原料是非常重要的环节，因为原料的纯度、活性与结晶结构是影响产品性能的重要因素。

原料是直接参加固相反应并生成功能陶瓷的组成成分，从而从根本上决定着材料的性能。

不同产地的原料或即使是相同厂家的原料在纯度、活性、颗粒形状和粒径分布、杂质含量等方面差别很大，进而对陶瓷的性能产生较大的影响。

2计算、配料原料确定后，配方就是决定产品性能的关键了，选择不同的配方就意味着得到不同性能的材料。

具体的配方多数是在系统研究的成果和理论的定性指导下按照使用要求确定的。

3一次球磨球磨是影响产品质量的重要工序。

一次球磨得目的主要是混合均匀，以利于预烧时固相反应完全。

球磨中通过介质球与原料的撞击、碾压、摩擦将粉料磨细并混合均匀，粉料比表面积上升，自由能上升，从而使烧结时固相反应加快而且完全。

信息功能陶瓷的分类和发展方向如下：
分类：
电子陶瓷材料：具有电介质性能和导电性能，广泛应用于电子元器件中，如铝电解电容器用电介质陶瓷、钛酸锶铅陶瓷等。

传感器陶瓷材料：利用其特殊的物理特性，如压阻效应、介电效应等，制成传感器，广泛应用于测量、检测等领域，如氧气传感器用ZrO2陶瓷、热敏电阻用MnCr2O4陶瓷等。

发展方向：
环保方向：无铅压电陶瓷是一类具有良好环境协调性和满意的使用性能的一类新型功能材料。

技术方向：随着电子器件智能化、微型化的发展，具有独特光学、电学和光电子学性能的铁电压电材料在信息存储、检测、传感器、通讯、军事上得到广泛应用。

新型功能陶瓷材料技术的突破与应用1.功能陶瓷材料是一类具有特殊物理、化学、生物或电磁性能的陶瓷材料，它们在许多高科技领域中扮演着重要角色。

近年来，随着科学技术的不断进步，新型功能陶瓷材料技术取得了显著的突破，这些突破不仅为科学研究提供了新的可能性，也为各种实际应用带来了巨大的变革。

本文将详细介绍这些突破性进展，并探讨它们在各个领域的应用。

2. 新型功能陶瓷材料技术的突破2.1 纳米陶瓷材料纳米陶瓷材料是通过纳米技术制备的陶瓷材料，它们具有独特的物理和化学性能。

近年来，纳米陶瓷材料的研究取得了重要突破，例如，纳米陶瓷颗粒的烧结制备、纳米陶瓷材料的力学性能和热性能的研究等。

这些突破为纳米陶瓷材料的广泛应用提供了基础。

2.2 复合陶瓷材料复合陶瓷材料是由两种或更多种不同陶瓷材料组成的材料，它们结合了各种组成材料的优点，具有优异的性能。

近年来，复合陶瓷材料的研究取得了重要进展，例如，开发出具有高强度、高韧性和耐高温性能的复合陶瓷材料。

这些进展为复合陶瓷材料在高温、高压等极端环境下的应用提供了可能。

2.3 功能梯度陶瓷材料功能梯度陶瓷材料是一种具有渐变结构和性能的陶瓷材料，它们可以在微观尺度上实现不同组分和性能的梯度分布。

近年来，功能梯度陶瓷材料的研究取得了重要突破，例如，成功制备出具有优异力学性能和热性能的功能梯度陶瓷材料。

这些突破为功能梯度陶瓷材料在高温、高压等极端环境下的应用提供了新的思路。

3. 新型功能陶瓷材料技术的应用3.1 航空航天领域航空航天领域对材料的性能要求极高，新型功能陶瓷材料技术的突破为航空航天领域带来了重要的应用。

例如，纳米陶瓷材料可以用于制备高性能的陶瓷涂层，用于保护飞机表面免受高速飞行时的磨损和腐蚀；复合陶瓷材料可以用于制备飞机结构的承重部件，以提高飞机的强度和耐久性；功能梯度陶瓷材料可以用于制备高温环境下的结构部件，以提高飞机的热稳定性。

3.2 生物医学领域生物医学领域对材料的生物相容性和生物稳定性有很高的要求，新型功能陶瓷材料技术的突破为生物医学领域带来了重要的应用。

信息材料1.根据信息材料的功能，可把信息材料主要分为信息收集材料,信息存储材料,信息处理材料,信息传递材料,信息显⽰材料2还有⼀类重要的信息材料是半导体激光器材料。

光信息的存储、处理、传递和显⽰并不是基于半导体激光材料在外场作⽤下发⽣某种物理或化学变化来实现，但这些功能都必须有半导体激光器产⽣的激光参与才得以实现。

3.半导体激光器是信息功能器件的核⼼器件和通⽤器件，半导体激光材料也是信息材料中重要的部分。

4.信息收集材料是指⽤于信息传感和探测的⼀类对外界信息敏感的材料。

在外界信息如⼒、热、光、磁、电、化学或⽣物信息的影响下，这类材料的物理或化学性质(主要是电学性质)会发⽣相应变化，通过测量这些变化可⽅便精确地探测、接收和了解外界信息变化。

5.信息传感材料主要包括⼒敏传感材料、热敏传感材料、光敏传感材料、磁敏传感材料、⽓敏材料、湿敏材料、压敏材料、⽣物传感材料等。

6.⼒敏传感材料是指在外⼒作⽤下电学性质会发⽣明显变化的材料，主要分为⾦属应变电阻材料和半导体压阻材料两⼤类。

⾦属应变电阻材料主要有康铜系合⾦、锰铜合⾦、镍铁铝铁合⾦、镍铬合⾦、铁铬铝合⾦等。

半导体压阻材料主要是单晶硅。

(半导体压阻材料便于⼒敏传感器件的微型化和集成化，在常温下有⼤量应⽤，逐步取代⾦属型应变计。

⾦属应变电阻材料的电阻温度系数、温度灵敏度系数等都⽐半导体好，具有很⾼的延展性和抗拉强度，在耐⾼温、⼤应变、抗辐射等场合得到⼴泛使⽤。

)7.热敏传感材料是指对温度变化具有灵敏响应的材料,主要是电阻随温度显著变化的半导体热敏电阻陶瓷。

根据电阻温度系数的正负，可分为正温度系数(BaTiO3、V2O5为基的热敏陶瓷)和负温度系数(过渡⾦属氧化物为基的热敏陶瓷)热敏材料两类。

8.光敏传感材料在光照下会因各种效应产⽣光⽣载流⼦，⽤于制作光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器和光电探测器。

最常⽤的光学敏感材料是锗、硅和II-VI族、IV-VI族中的⼀些半导体化合物等，如CdS、CdSe和PbS等半导体化合物，9.磁敏电阻材料是指具有磁性各向异性效应的磁敏材料。

功能陶瓷材料及其应用研究进展发布时间：2008-02-29 /多层压电变压器及其背光电源具有高功率密度、高转换效率、薄型化和低成本等特点。

基于缺陷化学原理和无晶粒长大的致密化烧结动力学，制备了亚微米/纳米晶钛酸钡基陶瓷及其薄层化*金属内电极mlcc。

研制了低烧铁氧体材料及其片式电感器。

介绍了压电陶瓷超声徽马达的结构与特性。

功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料。

功能陶瓷材料种类繁多，用途广泛，主要包括铁电、压电、介电、热释电、半导体、电光和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。

它是电子信息、集成电路、移动通信、能源技术和国防军工等现代高新技术领域的重要基础材料。

功能陶瓷及其新型电子元器件对信息产业的发展和综合国力的增强具有重要的战略意义。

电子信息技术的集成化和微型化的发展趋势，推动电子技术产品日益向微型、轻量、薄型、多功能和高可*的方向发展。

功能陶瓷元器件多层化、片式化、集成化、模块化和多功能化以及高性能低成本是其发展的总趋势。

本文着重介绍部分功能陶瓷及其片式元器件应用研究的新进展。

1.铁电陶瓷及其高性能片式元器件多层片式陶瓷电容器(mlcc)是一种量大面广的重要电子元器件，广泛用于电子信息产品的各种表面贴装电路中。

大容量、薄层化、低成本、高可*等是mlcc发展的主要方向。

mlcc是陶瓷介质材料、相关辅助材料以及精细制备工艺相结合的高技术产品。

陶瓷介质材料是影响mlcc诸多性能的关键因素。

钛酸钡铁电陶瓷是mlcc 的主流材料。

它在居里点附近虽然有较高的介电常数，但其温度变化率也较大。

温度稳定型x7r mlcc是一种有广泛而重要用途的片式元件。

如何保证高介电常数与低容温变化率兼优是一个技术难题。

研究结果表明:通过添加物复合掺杂，控制烧结过程以形成化学成分不均匀的“芯(铁电相)-壳(顺电相)”结构，所制备的钛酸钡基x7r502 mlcc材料的室温介电常数可达5000左右，室温介电损耗小于1%，电阻率为1011ω?m。

现代功能材料及其应用摘要：近年来，人们在研究结构材料取得重大成就的同时，特别注重新型功能材料的研究。

功能材料作为能源、计算机、通讯、电子、激光等现代科学的基础，近10年来，已成为材料科学和工程领域中最为活跃的部分。

关键词：功能材料新型现代应用高分子功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。

在国外，常将这类材料称为功能材料、特种材料或精细材料。

功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能，磁功能，分离功能，形状记忆功能等等。

这类材料相对于通常的结构材料而言，一般除了具有机械特性外，还具有其他的功能特性。

一、功能材料的分类随着技术的发展和人类认识的扩展，新型的功能材料不断被开发出来，因此对其也产生了许多不同的分类方法。

从功能的不同考虑，可将功能材料分为以下几类。

（1）力学功能主要是指强化功能材料和弹性功能材料（2）化学功能①分离功能材料：如分离膜，例子交换树脂、高分子络合物。

②反应功能材料：如高分子试剂、高分子催化剂等等。

③生物功能材料：如固定化酶，生物反应器等等。

（3）物理化学功能①电学功能材料：如超导体，导电高分子等等。

②光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等。

③能量功能材料：如压电材料、光电材料。

（4）生物化学功能①医用功能材料：人工脏器用材料如人工肾、人工心肺，可降解的医用缝合线、骨钉、骨板等等。

②功能性药物：如释放性高分子，药物活性高分子，高分子农药等等。

③生物降解材料二、功能材料的特点功能材料是目前材料领域发展最快的新领域。

功能材料产品产量小，利润高，制备过程复杂，其主要原因是基于其特有的“功能性”。

功能材料的结构与性能之间存在着密切的联系，材料的骨架、功能基团以及分子组成直接影响着材料的宏观结构与材料的功能。

研究功能材料的结构与功能之间的关系，可以指导开发更为先进、新颖的功能材料。

三、现代功能材料（1）导电高分子材料按照材料的结构与组成，导电高分子材料可以分为结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。