无机非金属材料工学 特种陶瓷.ppt

磁性陶瓷之一 软磁铁氧体软磁铁氧体是目前各种铁氧体中品种最多、应用最广泛的一种磁性陶瓷材料，软磁铁氧体的种类有尖晶石型的Mn-Zn,Ni-Zn,Mg-Zn,Li-Zn铁氧体及磁石型的甚高频铁氧体，如Ba3Co2Fe24O41等 磁性陶瓷之二 硬磁铁氧体 硬磁铁氧体是指矫顽力Hc大，磁化后不易退磁而能长期保留磁性的铁氧体，又称为永磁材料。硬磁铁氧体化学式为Mo·6Fe2O3（M=Ba2+,Sr2+） 磁性陶瓷之三 旋磁铁氧体 旋磁铁氧体是指在高频磁场作用下，平面偏振的电磁波在磁介质中按一定方向传播的过程中，偏振面不断绕传播方向旋转的一种铁氧体。旋磁铁氧体主要用作微波器件，故又称为微波铁氧体。 磁性陶瓷之四 矩磁铁氧体 矩磁铁氧体是指磁滞回线呈矩形的，剩余磁感强度Br和工作时最大磁感应强度Bm的比值。且此比值都尽可能接近1，并根据实际应用情况调整具有适当大小的矫顽力的铁氧体。 矩磁铁氧体材料大都具有尖晶石结构，少数几种是石榴石型。 磁性陶瓷之四 压磁铁氧体 处于退磁状态下的铁氧体材料，当外界磁场磁化时，其长度或体积均会发生极小的变形，这种现象称为磁致伸缩，具有这种性能的铁氧体称为压磁铁氧体。 目前应用的压磁铁氧体材料都是含Ni的铁氧体系统，最主要的是Ni-Zn铁氧体 磁性陶瓷之五 新兴铁氧体材料 主要有超高密度记录垂直磁化薄膜材料，可擦除磁光信息储存薄膜材料，磁泡材料，吸波和防电磁信息泄露材料，非晶态磁性材料等等 导电陶瓷和超导陶瓷 导电陶瓷绝大部分陶瓷属于绝缘体，但具有间隙结构的碳化物等硬质化合物具有良好的导电性，这类间隙相属于电子电导。除间隙相以外，还有为数不多的几种陶瓷，它们在适当的条件下具有与液体强电解质相似的离子电导，如Na-β-Al2O3、PSZ等 导电陶瓷和超导陶瓷 超导陶瓷超导陶瓷目前仍在发现之中，由于它具有完全的导电性和完全的抗磁性，因此获得了广泛的应用。1.在电力系统方面，可以用于输送配电，由于电阻为零，因此完全没有能量损耗。2.在交通方面，可以制造磁悬浮列车3.利用超导陶瓷的约瑟夫逊效应可望制成超小型、高性能的第五代计算机4.利用其抗磁性，在环保方面可以进行废水净化和去除毒物，在医药方面可以从血浆中分离红细胞并正在研究利用其抑制和杀死癌细胞。 热释电陶瓷 热释电现象是一种自然现象，也是晶体的一种物理效应。晶体受热温度升高，由于温度的变化，导致自发极化的变化，在晶体的一定方向上产生表面电荷，这种现象称为热释电效应。 晶体中存在热释电效应的前提是：首先具有自发极化，即晶体结构的某些方向的正、负电荷重心不重合（存在固有电矩）。二是有温度的变化，即热释电效应是反映材料在温度变化的状态下的性能。经过改性的PZT陶瓷，有良好的热释电性能，目前已制成单个探测矩阵，在红外探测和热成像系统中得到应用。 压电陶瓷 在给无对称中心的晶体施加一应力时，晶体发生与应力成比例的极化，导致晶体表面两端出现符号相反的电荷；反之，当对这类晶体施加一电场时，晶体将产生与电场强度成比例的应变。这两种效应都称为压电效应，前者称为正压电效应。后者称为逆压电效应。 从晶体结构来看，压电陶瓷属于钙钛矿型，钨青铜型，焦绿石型，含铋层结构的陶瓷都具有压电性。但目前广泛应用的压电陶瓷都属于钙钛矿型晶体。 敏感陶瓷 材料的电学性能随热，湿，气，光，力等外界条件的变化而产生敏感效应的陶瓷，统称为敏感陶瓷（Sensitive Ceramics） 敏感陶瓷之一 热敏陶瓷利用半导体陶瓷的电阻值对温度的敏感特性制成的一种对温度敏感的器件，区热敏电阻器或热敏元件，它是温度传感器的一种。根据热敏电阻器的电阻——温度特性，热敏半导体陶瓷可分为负温度系数（NTC）热敏陶瓷、正温度系数（PTC）热敏陶瓷和临界温度热敏陶瓷（CTR）。 敏感陶瓷之二 压敏陶瓷压敏陶瓷是指具有非线性伏安特性，对电压变化敏感的半导体陶瓷，它在某一临界电压下电阻值非常高，几乎没有电流，但当超过这一临界电压时，电阻将急剧变化，并且有电流通过，随着电压的少许增加，电流会很快增大。用这种材料制成的电阻称为压敏电阻器。也称为非线性电阻。压敏陶瓷主要可以用在两个方面：过压保护和稳定电压。 敏感陶瓷之三 光敏陶瓷光敏陶瓷也称为光敏电阻陶瓷，属于半导体陶瓷，它在光的照射下，吸收光能，产生光电导或产生光伏特效应。利用光电阻效应来制造光敏电阻，可用于各种自动控制系统，利用其光伏特效应也可以制造光电池（也称太阳能电池） 敏感陶瓷之四 气敏陶瓷气敏陶瓷主要分为以下三种：1.半导体式气敏陶瓷2.半触燃烧式气敏陶瓷3.固体电解质型气敏陶瓷 敏感陶瓷之五 湿敏陶瓷湿敏陶瓷的主要成分一般以氧化物半导体构成。导电形式一般认为是电子导电和质子导电，或两者共存。湿敏陶瓷根