功能陶瓷的認(rèn)識(shí)

關(guān)于功能陶瓷的認(rèn)識(shí)第一頁，共十七頁，2022年，8月28日功能陶瓷的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前功能陶瓷發(fā)展的趨勢(shì)可以歸納為以下幾個(gè)特點(diǎn)：復(fù)合化，多功能化，低維化，智能化和設(shè)計(jì)、材料、工藝一體化。單一材料的特性和功能往往難以滿足新技術(shù)對(duì)材料綜合性能的要求，材料復(fù)合化技術(shù)可以通過加和效應(yīng)與耦合乘積效應(yīng)開發(fā)出原材料并不存在的新的功能效應(yīng)，或獲得遠(yuǎn)高于單一材料的綜合功能效應(yīng)。最近提出的梯度功能材料也可看作一類特殊的復(fù)合材料。

lll第二頁，共十七頁，2022年，8月28日功能性與結(jié)構(gòu)性結(jié)合的材料，或者具有多種良好功能性的材料，為提高產(chǎn)品的性能和可靠性，促使產(chǎn)品向薄、輕、小發(fā)展等方面提供了基礎(chǔ)。當(dāng)材料的特征尺寸小到納米級(jí)，由于量子效應(yīng)和表面效應(yīng)十分顯著，可能產(chǎn)生獨(dú)特的電、磁、光、熱等物理和化學(xué)特性，功能陶瓷進(jìn)入納米技術(shù)領(lǐng)域是研究的熱點(diǎn)之一，如鐵電薄膜和超細(xì)粉體的制備等。智能材料是功能陶瓷發(fā)展的更高階段，它是人類社會(huì)的需求和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。第三頁，共十七頁，2022年，8月28日二、功能陶瓷的分類利用陶瓷對(duì)聲、光、電、磁、熱等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料稱為功能陶瓷。功能陶瓷種類繁多、用途各異。這類材料具有微波介電性能、氣敏性能、超導(dǎo)性能、電阻梯度性能、鐵電性能及其相變行為、多層驅(qū)動(dòng)性、弛豫性能等多種優(yōu)良的功能，應(yīng)用十分廣泛。下面著重介紹幾類功能陶瓷的應(yīng)用。第四頁，共十七頁，2022年，8月28日電子絕緣陶瓷

目前國內(nèi)外常用的電子絕緣材料是Al2O3。近年來隨著科技不斷發(fā)展，又出現(xiàn)了新型的電子絕緣材料，如ALN陶瓷，具有高強(qiáng)度、高絕緣性、低介電常數(shù)、高的熱導(dǎo)率等優(yōu)良的性能，且其熱膨脹系數(shù)能夠與單晶硅相匹配，主要應(yīng)用是作為大規(guī)模集成電路和電力模塊電路的散熱基板。第五頁，共十七頁，2022年，8月28日電介質(zhì)陶瓷

用于調(diào)諧電路、保護(hù)邏輯及記憶單元的陶瓷電容器介質(zhì)材料多數(shù)為BaTiO3基材料，此外還有高介的復(fù)合鈣鈦礦材料，以研制出頻率為105Hz時(shí)，介電常數(shù)高達(dá)105的高介材料。目前晶界層電容器的出現(xiàn)，使常規(guī)瓷介電容器的介電常數(shù)提高數(shù)倍甚至數(shù)十倍。第六頁，共十七頁，2022年，8月28日壓電陶瓷材料常用的壓電元件：傳感器、氣體點(diǎn)火器、報(bào)警器、音響設(shè)備、醫(yī)療診斷設(shè)備及通訊等。通常的壓電材料是PZT，新型的壓電陶瓷材料主要是：高靈敏、高穩(wěn)定壓電陶瓷材料，電致伸縮陶瓷材料，熱釋電陶瓷材料等。yyy第七頁，共十七頁，2022年，8月28日磁性陶瓷材料磁性陶瓷材料可分為硬磁性和軟磁性材料兩類，前者不易失去磁性。代表性硬磁性材料為鐵氧體磁鐵和稀土磁鐵，主要用于磁鐵和磁存儲(chǔ)元件。軟磁性材料易磁化及去磁，磁場(chǎng)方向可以改變，主要用于交變磁場(chǎng)響應(yīng)的電子部件。第八頁，共十七頁，2022年，8月28日超導(dǎo)陶瓷材料

20世紀(jì)80年代初，米勒和貝德諾爾茨開始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超導(dǎo)電性，他們的小組對(duì)一些材料進(jìn)行了試驗(yàn)，于1986年在鑭－鋇－銅－氧化物中發(fā)現(xiàn)了Tc=35K的超導(dǎo)電性。1987年，中國、美國、日本等國科學(xué)家在鋇－釔－銅氧化物中發(fā)現(xiàn)Tc處于液氮溫區(qū)有超導(dǎo)電性，使超導(dǎo)陶瓷成為極有發(fā)展前景的超導(dǎo)材料。第九頁，共十七頁，2022年，8月28日生物陶瓷材料生物硬組織代用材料有體骨、動(dòng)物骨，后來發(fā)展到采用不銹鋼和塑料，由于這些生物材料在生物體中使用，不銹鋼存在溶析、腐蝕和疲勞問題，塑料存在穩(wěn)定性差和強(qiáng)度低的問題。因此生物陶瓷具有廣闊的發(fā)展前景，目前世界各國相繼發(fā)展了生物陶瓷材料。羥磷灰石生物陶瓷人工骨lll第十頁，共十七頁，2022年，8月28日抗殺菌陶瓷材料抗殺菌陶瓷材料是隨著科學(xué)的發(fā)展及社會(huì)的文明而產(chǎn)生的新一代功能材料。

汗蒸館第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日抗殺菌機(jī)理無機(jī)抗殺菌劑按作用于微生物的機(jī)理可分為三類：第一類是主要通過物理吸附或離子交換漿銀、銅、鋅等具有抗殺菌作用的金屬或其離子固定在沸石、磷灰石、硅膠、玻璃等無機(jī)材料載體上而制成；第二類是二氧化鈦粒子光催化抗殺菌劑，二氧化鈦在光照下能使氧分子變成活性氧，使水產(chǎn)生活性氧自由基而發(fā)揮抗菌殺菌的作用；第三類是具有遠(yuǎn)紅外輻射功能的抗殺菌材料，元紅外線的抗殺菌功能效果有限，因此這種材料必須與前兩種材料配合使用，才能有更好的應(yīng)用價(jià)值?？咕沾傻兜谑?，共十七頁，2022年，8月28日抗殺菌陶瓷的生產(chǎn)工藝及效果抗殺菌陶瓷由兩部分組成：陶瓷基體、載體及抗殺菌材料?；w的制備和一般陶瓷的制備方法一樣，通過配料、球磨、成型、烘干等工藝，有的還進(jìn)行素?zé)?；載體可以用溶膠凝膠法(sol—ge1)或其它化學(xué)反應(yīng)法制成薄膜再把抗殺菌材料涂復(fù)在其上，然后在較低的溫度下進(jìn)行烤制(300～400℃)而成。一般載膜的厚度應(yīng)小于0.0lmm，我們則直接制成TiO2膜層?？箽⒕δ懿牧系募尤?，有的是獨(dú)立加人，多數(shù)則是與陶瓷基礎(chǔ)釉混合、球磨制成抗菌釉，然后在基體上施釉、烘干并燒成。載銀抗菌瓷球抗菌柱第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日吸附型抗殺菌陶瓷材料還具有除臭和凈化大氣的功能，其作用方式是寄于活性炭、沸石等有吸附作用的材料上，即把抗殺菌材料，如TiO2或銀系材料吸附在其上，就可形成混合型的吸附劑，根據(jù)所吸附功能材料的不同，所具有的功能特性電不同。如吸附TiO2的材料，它不但具有吸附大氣中臭氣的功能．而且對(duì)大氣中的氮氧化物還有較強(qiáng)的分解作用。我們正是利用這一特性來進(jìn)行窯爐廢氣中NOx的清除。第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日抗殺菌陶瓷的現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外研究的主要對(duì)象仍是建筑衛(wèi)生陶瓷。按抗殺菌陶瓷作用于微生物的機(jī)理主要是銀系及光催化這兩種。由于銀系具有較好的抗殺菌效果，故以載銀抗殺菌陶瓷居多。國內(nèi)在抗殺菌陶瓷的研究開發(fā)方面也已取得明顯進(jìn)展遠(yuǎn)紅外線保健制品已大量上市，中國建材院從1993年開始研制保健抗菌材料，先后研制出遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、無機(jī)抗菌劑、光催化玻璃杯和凈化功能建材等。具有新穎,色彩光亮特點(diǎn),在工藝上具有完美獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格,功能上產(chǎn)品具有長久釋放負(fù)離子及遠(yuǎn)紅外發(fā)射率2-18微米的功效,

長期佩帶使用，可對(duì)局部起到促進(jìn)血液循環(huán)，消除局部不適癥狀的作用?；罨M織細(xì)胞，增加血液流量，促進(jìn)微循環(huán)并增進(jìn)新陳代謝，加強(qiáng)免疫力。

第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日抗殺菌陶瓷發(fā)展前景

抗殺菌陶瓷材料及其制品在國外不少發(fā)達(dá)國家已投放市場(chǎng)，我國雖有成果報(bào)道及少量產(chǎn)品上市，但其與我國建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量相比，仍屬初步開發(fā)階段。我國目前的建筑陶瓷產(chǎn)量達(dá)6.5億平方米，衛(wèi)生陶瓷5500萬件