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西北工业大学材料学院卢艳丽教授

1.功能陶瓷材料

【定义】利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称

为功能陶瓷。主要包括铁电、压电、介电、热释电和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。

目前已在能源开发、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

等方面有广泛应用。

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【分类】

（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６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；

（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；

（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，主要是用作生物硬质组织的代用品；

（4）多孔材料：多孔陶瓷具有透光率高、比表面积大、密度低、传导率低、耐高温、耐腐蚀等优点，

被应用于汽车尾气处理、工业污水处理、熔融金属过滤、催化剂载体、隔热、隔音材料等。

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【组成】

（1）电子陶瓷：碳、氧化物、氮化物、碳化物以及硼化物等；

（2）热、光学功能陶瓷：耐热陶瓷主要有AlO、MgO、SiC等；

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（3）生物、抗菌陶瓷：生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷(如AlO，ZrO等)和生物活性

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陶瓷(如致密羟基磷灰石，生物活性玻璃等)；

（4）多孔材料：多孔陶瓷材料是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料，代表为

高硅质硅酸盐材料、铝硅酸盐材料、精陶质材料、硅藻土质材料等。

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【应用领域】

（1）电子陶瓷：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）热、光学功能陶瓷：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；

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【应用领域】

（3）生物、抗菌陶瓷：主要是用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得到迅速发展。

（4）多孔材料：近几年，多孔陶瓷的应用扩展到了航空领域、电子领域、医用材料领

域及生物领域等，已引起全球材料界的高度重视，并得到迅速发展。

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【发展趋势