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浅谈陶瓷基复合材料的分类及性能特点蒋永彪（贵州省机械工业学校，贵州贵阳550000）1陶瓷基复合材料分类陶瓷基复合材料，根据增强体分成两大类：连续增强的复合材料和不连续增强的复合材料，如表1所示。
其中，连续增强的复合材料包括一方向，二方向和三方向纤维增强的复合材料，也包括多层陶瓷复合材料；不连续增强的复合材料包括晶须、晶片和颗粒的第二组元增强体和自身增强体，如Si 3N 4中等轴晶的基体中分布一些晶须状β-Si 3N 4晶粒起到增韧效果。
纳米陶瓷既可以是添加纳米尺寸的增强体复合材料，也可以是自身晶粒尺寸纳米化及增强。
表1陶瓷基复合材料分类陶瓷基符合材料也可以根据基体分成氧化物基和非氧化物基符合材料。
氧化物基复合材料包括玻璃、玻璃陶瓷、氧化物、复合氧化物等，弱增强纤维也是氧化物，常称为全氧化物复合材料。
非氧化物基复合材料以SiC ，Si 3N 4，MoS 2基为主。
2陶瓷基复合材料的力学特性陶瓷本体具有耐高温、抗氧化、高温强度高、抗高温蠕变性好、高硬度、高耐磨损性、线膨胀系数小、耐化学腐蚀等优点，但也存在致命的弱点（脆性），它不能承受激烈的机械冲击和热冲击，这限制了它的应用。
可通过控制晶粒、相变韧化、纤维增强等手段制成复合材料，陶瓷基复合材料具有了更高的熔点、刚度、硬度和高温强度，并具有抗蠕变、疲劳极限好、高抗磨性，在高温和化学侵蚀的场合下能承受大的载荷等优点，使其在航空、航天等众多领域有着广泛的应用前景。
2.1陶瓷基复合材料的主要物理和化学性能（1）热膨胀。
复合材料有纤维、界面和基体构成，因此热膨胀的相容性是非常重要的。
虽然线膨胀系数彼此相同是最为理想的，但是几乎实现不了。
通常用线膨胀系数来表征材料的热膨胀，晶体的线膨胀系数存在各向异性，因此，线膨胀系数的各向异性造成的热应力常常是导致多晶体材料从烧结温度冷却下来即发生开裂的原因。
在陶瓷基复合材料里，一般希望增强体承压缩的残余应力，这样即使是弱界面，也不会发生界面脱黏。
——碳化物陶瓷基复合材料课程名称：复合材料学生姓名：***学号：************班级：材料091班日期：2012年12月22日——碳化物陶瓷基复合材料摘要：本文综述了陶瓷基复合材料的发展历史,介绍了陶瓷基复合材料的制备工艺,详细阐述了陶瓷基复合材料的性能与应用,分析了陶瓷基复合材料存在的问题，并展望了陶瓷基复合材料未来发展趋势。
关键词：陶瓷基复合材料、制备工艺、性能、应用Ceramic matrix composites research present situation and the development prospect--Carbide ceramic matrix compositesAbstract：This paper reviews the ceramic base composite material, the development history of ceramic matrix composites is introduced the preparation process, elaborated the ceramic matrix composites, the properties and the application of the analysis of the ceramic base composite material existing problems, and prospects the ceramic matrix composites future development trend.Key words：Ceramic matrix composites, preparation process, performance and application1 引言陶瓷基复合材料是近二十年来发展起来的新型材料,由于该类材料具有良好的高温性能。
生物陶瓷的应用前景生物陶瓷是由无机非金属材料通过高温烧结而成的一类材料，以其特殊的生物相容性和良好的力学性能而受到研究者的广泛关注。
生物陶瓷的应用前景非常广阔，以下从医学领域、生物工程领域和环保领域三个方面进行展开。
首先，在医学领域，生物陶瓷的应用前景非常广泛。
因为生物陶瓷具有优异的生物相容性，可以被人体组织所接受并与之良好结合，因此被广泛应用于各种医用领域。
例如，生物陶瓷可用于制造人工关节、骨修复材料和牙科种植体等。
在人工关节领域，生物陶瓷被广泛用于制造人工髋关节、膝关节和肩关节等，因为它具有良好的耐磨性和化学稳定性，可以减少与周围组织的摩擦和磨损。
在骨修复材料领域，生物陶瓷可以用于制造骨水泥、骨填充剂和人工骨等，它可以提供支撑和促进骨细胞再生，有助于骨骼的修复和生长。
此外，生物陶瓷还可以用于制造口腔种植体，它具有良好的透光性和生物相容性，可以与口腔组织紧密结合，达到美观和功能的复原。
其次，在生物工程领域，生物陶瓷也具有广阔的应用前景。
生物陶瓷可以用于制造多孔支架和人工血管等，用于组织工程和器官修复。
多孔支架是一种可以为细胞提供支持和促进细胞生长的材料，生物陶瓷作为一种有机无机复合材料，具有优良的生物相容性和可塑性，可以为细胞提供一个适宜的环境，有助于细胞的定植和生长。
人工血管是一种可以替代人体血管功能的器械，生物陶瓷可以用于制造人工血管的内层。
生物陶瓷具有良好的血液相容性和低磨损性，可以有效地防止血液凝结和血栓形成，提高人工血管的使用寿命。
最后，在环保领域，生物陶瓷也有广阔的应用前景。
生物陶瓷在环保领域主要用于制造颗粒捕集材料和湿式脱硫脱氮材料。
颗粒捕集材料是一种可以捕集和去除空气中的颗粒物质的材料，生物陶瓷具有细小孔隙和大比表面积的特点，可以有效地吸附和捕集颗粒物质，净化空气。
湿式脱硫脱氮材料是一种可以去除燃煤和尾气中的硫氧化物和氮氧化物的材料，生物陶瓷由于其丰富的表面官能团和优良的吸附性能，可以有效地催化气体反应，减少有害气体的排放，达到环境保护的目的。
陶瓷概况江传平一，陶瓷企业分类根据所生产产品分类：1.日用陶瓷：如餐具，茶具，碗，碟，盆，罐，盘等。
2.艺术陶瓷：如花瓶，雕塑品，园林陶瓷，器皿，相框，壁画等。
3.陶瓷机械：球磨机，压砖机，磁选机，拉坏机，抛光机等。
4.陶瓷原料：添加剂，高岭土，石英，长石，萤石等。
5.工业陶瓷：是指应用于各种工业的陶瓷制品。
它可以分为一下4个方面：ⅰ.建筑-卫生陶瓷：如砖瓦，排水管，面砖，外墙砖，卫生洁具等。
ⅱ，化工陶瓷：用于各种化学工业的耐酸容器，管道，塔,泵，阀以及搪砌反应锅的耐酸砖等。
ⅲ，电瓷：用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。
电机用套管，支柱绝缘子、低压电器和照明用绝缘子，以及电讯用绝缘子，无线电用绝缘子等。
ⅳ，特种陶瓷：用于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品，有高铝氧质瓷，镁石质瓷，钛镁石质瓷，锆英石质瓷，锂质瓷，以及磁性金属陶瓷等。
二，我国五大陶瓷产区（一）广东产区广东是中国陶瓷墙地砖的发源地，目前年产量占全国总产量的50%以上，主要生产基地在佛山。
佛山陶瓷无论在生产规模、技术水平、企业管理还是产品配套等方面来说，在各大产区中都属一流，引领了中国建陶的潮流。
总的来说，佛山产区主要有以下优势：1.产品创新优势。
佛山陶瓷除了质量好、花色品种丰富、配套齐全之外，产品创新也是佛山陶瓷的强项。
综观中国几大陶瓷产区，其新产品、新花色、新工艺、新装备基本上都来自佛山，可以说，佛山陶瓷引领潮流，代表中国建陶业的发展方向。
2.人才优势。
佛山聚集和培养了中国陶瓷业最庞大的科技人才和经营管理人才，形成了佛山陶瓷强大的人才优势，从而确保了佛山陶瓷在各产区继续领先的地位。
3.陶企的规模优势。
佛山的陶企数量之多，规模之大，就目前而言，其它产区还无法攀比，仅建陶产品就占到全国的一半以上，佛山陶瓷在各地市场有着很高的名声和强大的市场渗透力，同时佛山的主要陶企一般规模较大，抗风险能力强。
4.形成了健全的配套产业。
佛山陶瓷有着健全的产业链，压机、抛光机、印花机、窑炉、熔块、色料、釉料、包装等相关陶瓷装备和原材料各呈异彩，形成了相关产业一起发展的良性滚动格局，以陶瓷制造为主链，整合了众多产业资源，形成了强大的整合优势。
南京大学吴敬波先进功能材料进入X世纪以来，功能高分子材料在发展循环经济、生态环境保护、绿色化学化工、尖端国防材料、绿色医用材料等领域中的作用日益重要。
吴X波的《先进功能材料》介绍近年来出现的新型高性能功能聚合物载体、试剂、催化剂、离子交换树脂、离子交换膜、分子印迹聚合物、有机薄膜光伏材料、新能源材料、高性能功能陶瓷及智能型医用材料的合成方法、结构特点及应用原理。
以功能陶瓷材料为例：先进功能陶瓷材料属于国家战略性新兴产业-新型功能材料领域，功能陶瓷材料具有电、磁、光、超导、化学、生物等性能，且具有相互转换功能的一类功能陶瓷材料。
功能陶瓷一般分为电子陶瓷（包括压电、敏感、绝缘、超导、磁性等陶瓷）、透明陶瓷、生物陶瓷、发光与红外辐射的陶瓷、多孔陶瓷材料。
功能陶瓷材料在多个技术领域：微电子技术、激光技术、光纤技术、光电子技术、传感技术、超导技术和空间技术的发展中占有非常重要的地位。
功能陶瓷材料的分类按化学成分分类：氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷；按原料分类：普通陶瓷、特种陶瓷；按性能和用途分类：日用陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷，高强度陶瓷、高温陶瓷、耐磨陶瓷、耐酸陶瓷、半导体陶瓷等。
功能陶瓷材料的发展前景陶瓷材料在过去几十年中的应用与发展十分迅速。
陶瓷材料作为继金属材料和聚合物材料之后最具潜力的开发材料之一，在各方面的综合性能明显优于金属材料和聚合物材料。
陶器材料的应用前景还是比较广阔的，特别是能源、信息、空间技术、计算机技术的迅速发展，对特殊材料的应用有着更大的推动作用。
高科技陶瓷材料制备技术日新月异，世界科技发展举世瞩目，纳米陶瓷材料开发已取得惊人成就，并取得重大突破。
我相信，在不远的未来，陶瓷材料将有更好、更快的发展，显示出它的重要应用价值。
陶瓷材料的分类及发展前景 学校: 太原理工大学 学院: 材料科学与工程 专业： 无机0801 姓名： ** 摘要：
根据陶瓷材料的不同特性及用途对其进行了较为准确的分类，并对各类陶瓷的应用进行了概述。通过对各类陶瓷特性及应用领域的总结，对陶瓷材料未来的发展作出了新的展望，揭示了陶瓷材料的应用方向及发展趋势。 引言 陶瓷材料在人类生活和现代化建设中是不可缺少的一种材料。它是继金属材料，非金属材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的材料之一。它兼有金属材料和高分子材料的共同优点，在不断改性的过程中，已经使它的易碎性有了很大的改善。陶瓷材料以其优异的性能在材料领域独树一帜，受到人们的高度重视，在未来的社会发展中将发挥非常重要的作用。陶瓷材料按其性能及用途可分为两大类：结构陶瓷和功能陶瓷。现代先进陶瓷的性能稳定、高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐酸耐碱、耐磨损、抗氧化以及良好的光学性能、声学性能、电磁性能、敏感性等性能远优于金属材料和高分子材料；而且，先进陶瓷是根据所要求的产品性能，经过严格的成分和生产工艺制造出来的高性能材料，因此可用于高温和腐蚀介质的环境当中，是现代材料科学发展最活跃的领域之一。在此，笔者将对先进陶瓷的种类及应用领域做详细的介绍。 1. 结构陶瓷 陶瓷材料优异的特性在于高强度、高硬度、高的弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗震性、高导热性能、低膨胀系数、质轻等特点，因而在很多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料所不可胜任的的场合，如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、陶瓷基复合材料。 1.1氧化物陶瓷 氧化物陶瓷主要包括氧化镁陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、、氧化锆陶瓷、氧化锡陶瓷、二氧化硅陶瓷、莫来石陶瓷，氧化物陶瓷最突出的优点是不存在氧化问题。 氧化铝陶瓷，利用其机械强度较高，绝缘电阻较大的性能，可用作真空器件、装置瓷、厚膜和薄膜电路基板、可控硅和固体电路外壳、火花塞绝缘体等。利用其强度和硬度较大的性能，可用作磨料磨具、纺织瓷件、刀具等。 氧化镁陶瓷具有良好的电绝缘性，属于弱碱性物质，几乎不被碱性物质侵蚀，对碱性金属熔渣有较强的抗侵蚀能力。不少金属如铁、镍、铀、釷、钼、镁、铜、铂等都不与氧化镁作用。因此，氧化镁陶瓷可用作熔炼金属的坩埚，浇注金属的模子，高温热电偶的保护管，以及高温炉的炉衬材料等。氧化镁在空气中易吸潮水化生成Mg(OH)2，在制造过程中必须注意。为了减少吸潮，应适当提高煅烧温度，增大粒度，也可增加一些添加剂，如TiO2、Al2O3等。 氧化铍陶瓷具有与金属相似的良好的导热系数，约为209.34W/（m.k），可用来做散热器件；氧化铍陶瓷还具有良好的核性能，对中子减速能力强，可用作原子反应堆的减速剂和防辐射材料；另外，利用它的高温比体积电阻较大的性质，可用来做高温绝缘材料；利用它的耐碱性，可以用来作冶炼稀有金属和高纯金属铍、铂、钒的坩埚。 氧化锆陶瓷耐火度高，比热和导热系数小，是理想的高温绝缘材料；化学稳定性好，高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀。氧化锆坩埚用于冶炼金属及合金，如铂、钯、铷、铑的冶炼和提纯。对钢水很稳，是连续铸锭的耐火材料。 氧化锡陶瓷热膨胀系数小，导热系数高，高温稳定性高，所以可以用来做高温导热材料。高温时的导电率高，可以用作高温导电材料。另外，氧化锡陶瓷抵抗玻璃液的侵蚀能力强，可做坩埚和玻璃电熔的电极。 莫来石陶瓷机械强度较高，高温荷重下变形小，热膨胀系数小，抗冲击性好。可用来制造热电偶保护管、电绝缘管，高温炉衬，还可以用来制造多晶莫来石纤维，高频装置瓷的零件等。 1.2非氧化物陶瓷 非氧化物陶瓷包括碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷等。非氧化物陶瓷不同于氧化物陶瓷，在自然界中存在的很少，需要人工来合成原料，然后再按陶瓷工艺制成成品。氮化物、碳化物、硫化物的标准生成自由焓一般都大于相应氧化物，说明生成的氧化物更为稳定。所以，在原料的合成和陶瓷烧结时，易生成氧化物。氧化物原子间的化学键主要是离子键，非氧化物之间一般是键性很强的共价键，因此，非氧化物陶瓷难熔、难烧结。 碳化硅陶瓷共价键性极强，在高温下仍保持高的键和强度，强度降低不明显，且膨胀系数小，耐蚀性优良，可作高温结构零部件。碳化硅陶瓷由于熔点高、硬度大主要用作超硬材料、工具材料、耐磨材料，以及高温结构材料；利用它导热系数高、膨胀系数低的特点，可作导热材料、发热材料等。碳化硅陶瓷主要应用于石油工业、化学工业、汽车、飞机、火箭、机械矿业、造纸工业、热处理、核工业、微电子工业、激光等行业。 氮化物陶瓷种类很多，它包括氮化硅陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化钛陶瓷等。氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨性，在陶瓷发动机中用于燃气轮机的转子、锭子和涡形管；由于抗震性好、耐腐蚀、摩擦系数小、热膨胀系数小等特点，广泛应用于冶金和热加工工业中。 氮化铝陶瓷可作为熔融金属用坩埚、保护管、真空蒸度用容器，还可用作真空中蒸镀Au的容器、耐热转、耐热夹具等。电绝缘电阻高、优良的介电系数和低的介电损耗，机械性能好，耐腐蚀，透光性强，根据以上特性可用作高温构件、热交换材料、浇注模具材料以及非氧化电炉的炉衬材料等。 氮化硼陶瓷较好的耐高温性、电绝缘性，用作电气工业部门的绝缘材料。由于导热性几乎不随温度变，及对微波辐射的穿透性能，可用作雷达的传递窗。氮化硼中有硼原子存在，故具较强中子吸收能力用作原子反应堆的结构材料。利用它的熔点高、热膨胀系数小及几乎对所有熔融金属都稳定的性能，可用作高温金属冶炼坩埚、耐火材料、热片及导热材料，是制造发动机部件的最佳材料 氮化硅陶瓷硬度高、熔点高、化学稳定性好且具金黄色金属光泽是一种较好的耐熔耐磨材料，代金装饰材料。在机械加工工业中，在刀具上涂TiN涂层，提高耐磨性。 1.3纳米陶瓷 纳米陶瓷又称纳米结构材料，纳米复合材料是21世纪的新材料。它的研究是从微米复合向纳米复合方向发展，纳米陶瓷材料不仅能在低温条件下象金属材料那样任意弯曲而不产生裂纹，而且能够象金属材料那样进行机械切削加工甚至可以做成陶瓷弹簧。纳米陶瓷可作防护材料、高温材料、人工器官的制造、临床应用、以碳化硅为吸收剂的吸收材料、以陶瓷粉末为吸收剂的吸收材料、以及压电性能的应用。它的应用领域为微包覆、超级过滤、吸附、除臭、触媒、固定氧、传感器、光学功能元件、电磁功能元件等。 1.4陶瓷基复合材料 复合材料是两种或两种以上不同化学性质或不同组织相的物质，以微观或宏观形式组合而成的材料。基于提高韧性的陶瓷基复合材料可分为两类：氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。 氧化锆相变增韧复合材料是把部分的氧化锆粉末与其他陶瓷粉末混合后制成的高韧性材料，这种材料在陶瓷切削刀具方面得到了广泛的应用。 纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效、最有前途的方法。纤维强度一般比基体高的多，它对基体具有强化作用；同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力，从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料，另一种增强材料是陶瓷晶须，晶须尺寸非常小但近乎完美的纤维状单晶体，其强度和模量接近材料的理论值，极适用于陶瓷的强化，目前这类材料在陶瓷切削刀具方面得到广泛应用。 2功能陶瓷 功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的材料，这类材料通常具有一种或多种功能。如电、磁、光、热、化学、生物等功能，以及耦合功能，如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等功能。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。 2.1电子陶瓷 电子陶瓷包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷。根据电容器陶瓷的介电特性将其分为六类：高频温度补偿型介电陶瓷、高频温度稳定型介电陶瓷、低频高介电系数型介电陶瓷、半导体型介电陶瓷、叠层电容器陶瓷、微波介电陶瓷。其中微波介电陶瓷，具有高介电常数、低介电损耗、谐振频率系数小等特点，广泛应用于微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域。 2.2热、光学功能陶瓷 耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中，耐热陶瓷主要有Al2O3、ZrO2、MgO、SiC等，由于它们具有高温稳定性、可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果，被广泛应用于各个领域。 陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维，利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见，如涂料、陶瓷釉。核工业中，利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料，有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介，具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。 透明氧化铝陶瓷是光学陶瓷的典型代表，在透明氧化铝的制造过程中，关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程，在原料中加入适当的添加剂如氧化镁，可抑制剂晶粒的长大。可用作熔制玻璃的坩埚，红外检测窗材料，照明灯具，还可用于制造电子工业中的集成电路基片等。 2.3生物、抗菌陶瓷 生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷，生物陶瓷除了用于测量、诊断、治疗外，主要是用于作生物硬质组织的代用品，可应用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。 抗菌材料主要应用于家庭用品、家用电器、玩具及其他领域，家用电器是目前应用最广泛，使用量最大的行业之一。近几年来我国的抗菌材料行业发展很快，在无机抗菌剂、有机抗菌剂、光催化型抗菌剂的产业化及应用开发等领域迅速发展。 2.4多孔陶瓷 多孔陶瓷具有透光率高、比表面积大、低密度、低传导率、耐高
