特种陶瓷大多具有特殊的性质和用途,在一般情况下,获得陶瓷新的功能不是靠开发新材料,而是靠改进和复合现有的材料。
①电子陶瓷
电子陶瓷是指用于制造电子元器件和电子系统零部件的功能陶瓷。电子陶瓷技术是在第二次世界大战中随着钛酸钡的发现而发展起来。电子陶瓷按用途可分为铁电陶瓷、电解质陶瓷、半导体陶瓷、电容器陶瓷、压电陶瓷、光电陶瓷、绝缘陶瓷。电子电和传感器的高性能、超小型化、降低元件数、低成本以及对电子器件寿命、耐久性的要求刺激了电子陶瓷的不断发展。电子陶瓷在电子技术中主要用作高频绝缘装置零件、混合集成电路和微波集成电路用的陶瓷基板等。由于陶瓷薄膜和透明陶瓷的发展,电子陶瓷的应用已拓展到微电子和光电子技术领域。
电解质陶瓷:电解质陶瓷常温下对电子的绝缘性良好,在一定温度和电场下,对某些离子又有良好的离子导电性,常用于钠硫电池的隔膜材料、电子手表和高温燃料的电池材料等。
半导体陶瓷:半导体陶瓷对声、光、热磁敏感,常用于各种敏感元件及半导体电容器。
导电陶瓷:导电陶瓷常用于磁流体发电的电极材料。
电容器陶瓷:电容器陶瓷介电常数大,介电损耗小,电阻率高,强度高,用于电容器的介质。陶瓷电容器是目前高速发展的现代电子技术的基础之一。今后随着集成电路和大规模集成电路发展,电容器向小型化大容量方面发展,多层陶瓷芯片受到广泛关注。
光电陶瓷:光电陶瓷具有电控光散射和双折射效应以及光色散效应,常用于光闸、光阀或电控多色滤色器以及光存贮及显示材料。
压电陶瓷:压电陶瓷在电压作用下,能够伸长或收缩即可以用来做功,将电能转变为机械能,也可以将电能与声能相互转换,常用于各种电声器件,如:扬声器、传声器、水声换能器件、变压器及静电印刷等设备中的高压电源。
装置陶瓷:装置陶瓷介电损耗小,绝缘强度高,导热性能好,常用于高频装置中的绝缘子,电热绝缘器零部件和高频高压高功率的电容器件。氧化铝瓷还可以用作汽车和航空火花塞,集成电路基板、微波管壳、插座、机械密封圈等。
透明陶瓷:透明陶瓷常用于红外检测窗、钠光灯管、高温透镜、放电灯管。有一种透明陶瓷还可以在通电后数秒内由透明变为不透明,这种材料可制成防护用眼镜和飞机的防护窗。
铁氧磁性陶瓷:铁氧磁性陶瓷涡流损失小,介质损耗低,导磁率高。常用来做电声器件、高频磁芯如滤波器、变压器、天线的磁芯以及磁带、录音机和录像机磁头、计算机的磁性存贮器等。
②热性能优良的陶瓷
热机的效率随工作温度的提高而增加。为了大幅度提高发动机的热效率,降低燃料的消耗,减少大气污染,发动机的工作温度应在1200℃以上。氮化硅和碳化硅陶瓷材料具有优良的耐高温特性,而且导热系数低,从而提高了能源的利用率,所以可以用来制造发动机。耐热陶瓷还可以用于高温加热炉、高温反应器皿、核反应堆吸收热中子控制棒。高导热性的陶瓷可用作大规模集成电路和超大规模集成电路的散热片。
③过滤陶瓷
过滤陶瓷寿命长,具有良好的耐热、耐蚀性,可用于生活污水、工业废水及废气处理中的过滤分离过程。尤其是高温烟气处理中分离二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、氮气等气体必须使用过滤陶瓷。
④高强、耐磨、耐蚀陶瓷利用人造金刚石和氮化硼的细微粉末进行成型烧结,可制成性能优良的超硬模具材料。如高强切削刀具、轴承和拔丝模具以及燃气轮机的叶片、涡轮等。
⑤生物陶瓷材料
生物陶瓷按生化与生理上的功能与作用,分为:
吸收性生物陶瓷:它能通过生物的新陈代谢与细胞组织成分互相置换且完全被吸收。
表面活性生物陶瓷:这种陶瓷主要用于口腔或颌部的修补外科手术。
医疗用生物陶瓷:这种陶瓷不是用来植入人体的,是用功能陶瓷制成的医用超声换能器,用于脑和心脏的诊断,还可用来粉碎人体内结石。
生物材料的分支之一是人体植入材料,植入材料要求具有生物相容性和长期稳定性,羟基磷酸钙微晶陶瓷与人体自然骨有很好的相容性。等离子喷涂氧化铝羟基酸钙可制成人工牙齿、人工颌面骨、人工关节、脊椎衬板和人工骨骼等。
文章来源:http://www.taoci-china.net/news/html/386.html