新型陶瓷发展简介解析

2020/11/22
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新型陶瓷的应用领域
化合物半导体类复相玻璃陶瓷 新型精细复合功能材料 在非线性光学、光致发光、场致发光等领
域具有优良的性能和良好的应用前景
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新型陶瓷的应用领域
铁电体类复相玻璃陶瓷
高价电常数的铁电相与玻璃相复合，形成具有 铁电性能的复合功能材料
具有良好的介电频率和介电温度特性 研究铁电体的尺寸效应，对制备高性能电介质
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材料发展史概述 ——针对材料更替的分析
石器时代 衣：天然材料（藤蔓、树叶、兽皮） 住：天然材料（洞穴、茅屋） 用：石器、陶器（河姆渡遗址） 农业：手工为主 狩猎：石器（古代民歌）、木器 战争：石器
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材料发展史概述 ——针对材料更替的分析
青铜时代 衣：天然纤维（棉、麻、丝绸——螺祖，黄帝之
人工骨螺钉更高 可以加工成各种尺寸小、强度大的牙根 与人体蛋白质有良好的亲合性能，结合力
强
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生物陶瓷材料
生物性活性陶瓷材料
将含磷酸和钙的活性玻璃，置入生物体内， 使之与生物体内的液体发生反应，然后有 生物组织成长起骨原纤维组织，在生物玻 璃表面与生物组织之间形成结合层
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新型陶瓷的应用领域
复相功能玻璃陶瓷的应用领域 单质类复相玻璃陶瓷 具有独特的光学性能和半导体特性 可望在压敏、气敏、湿敏等领域得到应用
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新型陶瓷的应用领域
氧化物半导体类复相玻璃陶瓷
过渡金属氧化物与玻璃复合而形成的复相结构 通常具有良好的电性能 在压电、压敏等方面有着广阔的前景
防火材料、气体燃烧器的烧嘴、催化剂载 体、高温膜反应器、混和气体分离器、制 造业中的散气隔板、流态化隔板和电解液 隔板、水质处理、生物制药的超滤提纯等
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市场需求概况
电子陶瓷 包括各类陶瓷基片、陶瓷电容器、陶瓷发
热元件、陶瓷振荡器、磁芯和磁记录材料、 各类陶瓷传感元件、温度、气敏、湿敏、 压敏、光敏、陶瓷激光元件、偏光元件、 光导纤维等 主要市场是企业和半导体行业
新型陶瓷发展趋势预测
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目录
1.新型陶瓷的分类及其特点 2.新型陶瓷的应用领域 3.材料发展史概述——针对材料更替的分析 4.结论
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引言
由于科学技术的迅速发展-特别是能源、 信息、空间技术和计算机技术的发展-对具 有特殊性能材料的需求比以往任何时候更 为迫切。其中新型陶瓷材料是一个重要方 面 .“知彼知己,百战不殆”。要想正确把握 新型陶瓷发展趋势，就必须先了解新型陶 瓷。因此，本文先介绍新型陶瓷的相关情 况，而后再做推论。
材料和厚膜浆料等方面具有重要的理论和实用 价值
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新型陶瓷的应用领域
铁氧体类复相玻璃陶瓷 铁磁相和玻璃相复合，形成具有铁磁性的
功能材料 在磁光控制、吸波材料、微波器件等方面
具有重要的应用前景
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新型陶瓷的应用领域
生物陶瓷的应用领域 陶瓷材料无毒、无害 具有良好的生物活性和生物相溶性 硬度高，杨氏模量与人体骨相近 可作为骨骼、牙床、心脏瓣膜等的修补材
羟基磷灰石
可用于牙槽、骨缺损、脑外科修补、填充
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碳纳米管在电子领域的应用
利用碳纳米管本身结构特点，研究新型电 子器件
超大规模视屏系统
纳米电子开关和纳米二极管
高性能微型电池，用于计算机起动电源和 汽车电子打火，具有体积小，能量高，使 用寿命长的特点
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新型陶瓷的分类
结构陶瓷和功能陶瓷 结构陶瓷：具有机械功能、热功能和部分化
学功能的陶瓷。 功能陶瓷：具有电、光、磁、化学和生物体
特性，并具有相互转换功能的陶瓷。
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新型陶瓷的特性
结构陶瓷特性
热功能领域：具有传热性、绝热性、耐高 温性。
机械功能领域：具有高强度、高模量、耐 高温、耐磨性、超硬性、润滑性及非线膨 胀收缩性。
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市场需求概况
陶瓷钻头、陶瓷装甲和陶瓷防御服属于结 构陶瓷的领域
具有硬度大、强度高、耐磨耐蚀等特点 钻头是用在油井钻探上 美国对国防用嵌入式轻质陶瓷装甲的需求
近几年有了很大增长
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市场需求概况
燃料电池 新的更有效的清洁能量系统 电动汽车
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部分化学功能领域：载体性、耐蚀性等。
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功能陶瓷特性
光、电、磁学功能领域：电子陶瓷具有高 绝缘性、铁电性、介电性、压电性、热电 性、电子放射性、半导性、传感性、离子 导电性等。
光电陶瓷具有荧光性、偏振光性、光电性等
磁性陶瓷具有软磁性、硬磁性等
光陶瓷具有透光性、光反射性、反射红外性、 导光性等
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氮化铝陶瓷材料
氮化铝具有良好的高温抗蚀性 电子工业方面的应用：做基片材料 更适合大规模集成电路要求 在高温耐蚀方面的应用：优良的坩埚材料， 也可用作腐蚀性物质的容器和处理器 可制成复合材料
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多孔陶瓷的应用
高温高压含尘气流过滤器、熔融金属过滤 器及骨移植材料。
料或替代材料使用
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生物陶瓷材料
生物性惰性陶瓷材料 多晶氧化铝 ห้องสมุดไป่ตู้耐腐蚀、耐磨、热膨胀系数小 可通过高温消毒 用于大块或小块骨的修补或承重骨的缺损
修复
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生物陶瓷材料
单晶氧化铝 具有多晶氧化铝特性 生物相溶性好 制成人工骨螺钉，强度比金属材料制成的
陶器 农业：铁制农具 战争：铁器、火药
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材料发展史概述 ——针对材料更替的分析
后铁器时代——机械大工业 钢的出现 衣:人造纤维出现（尼龙——高分子聚合物） 住：钢筋、水泥、混凝土（硅酸盐工业） 用：非晶态玻璃、塑料（高分子材料） 行：钢铁（汽车工业）
妻） 住：天然材料（茅屋——有巢氏、石制宫殿、木
屋）
用：青铜器皿（司母戊鼎、爵）、陶器 农业：木制农具（鲁班——公输班） 战争：青铜兵器（武王伐纣、吴越青铜剑）
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材料发展史概述 ——针对材料更替的分析
铁器时代 衣：丝、棉、麻 住：陶瓷材料（砖、瓦）、木、石 用：贵重金属（西欧贵族用银制酒杯）、